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App Polycam con sensore LiDAR dell'iPad Pro e import in SketchUp.

Importare in SketchUp scansioni LiDAR da iPad con App Polycam

L’arch. Marco Chiarello, docente e autore di manuali e video corsi su SketchUp, Enscape e V-Ray, ci accompagna in questo test dell’app Polycam, con l’intento eseguire dei veloci rilievi 3D d’interni, usando il sensore LiDAR di un iPad Pro, per poi trasferire il rilievo in SketchUp e procedere eventualmente al progetto di arredo d’interni.

Rilievo d'interni con iPad e Polycam per il modello 3D

Si parte da Polycam, un’app che rende semplici e alla portata di tutti le acquisizioni di rilievi 3D attraverso smartphone, tablet e altri dispositivi. La funzionalità che viene utilizzata in questo caso è la scansione LiDAR che consente di realizzare il modello di un edificio in breve tempo.

L’acronimo LiDAR sta per Light Detection and Ranging o Laser Imaging Detection and Ranging, si tratta di uno strumento per il telerilevamento tramite impulsi laser. Si può assimilare a un radar che al posto delle onde radio utilizza la luce. La  distanza dell’oggetto dallo strumento viene misurata in base al tempo tra l’emissione del fascio coerente di luce a una precisa lunghezza d’onda e la ricezione del segnale retrodiffuso.

Il sensore LiDAR è alla base di una serie di applicazioni, come ad esempio la realtà aumentata di cui si è trattato in un precedente articolo, ma anche nel rilievo d’interni trattato in questo video. Lo scanner LiDAR mette assieme i dati del “radar”, della fotocamera e del sensore di movimento dell’ iPad Pro per restituire un modello 3D dell’ambiente. Alla fine il tutto risulta molto semplice, basta muoversi nell’ambiente facendo sì che l’iPad “si guardi bene intorno”, dopodiché si può sempre affinare la tecnica e con essa la precisione del rilievo, ma i risultati che si ottengono con questi mezzi tutto sommato semplici e tempi decisamente ristretti sono di sicuro interesse professionale.

Differenze tra Polycam in versione free e a pagamento

Un volta creato il proprio account Polycam e installata la relativa App sull’iPad Pro, si potranno vedere online i rilevi fatti sul campo, da qui bisogna importarli in SketchUp per realizzare il modello 3D su cui si svilupperà il progetto. Quello che Polycam porta in SketchUp alla fine è una mesh, quindi una serie superfici triangolari collegate sulle quali “ricalcare” il modello 3D dello stato di fatto. In questo caso il formato file utilizzato per l’esportazione da Polycam e l’importazione in SketchUp è il .dae.

La domanda è quasi spontanea, ma serve proprio un iPad Pro? Per lo scanner LiDAR serve un dispositivo iOS ben carrozzato (quindi non esattamente economico), ma è meglio far riferimento alla pagina di Polycam, dedicata ai requisiti di sistema. Lo si può intuire anche dalla home page del sito, perché nel paragrafo LiDAR Scanning c’è solo il pulsante per l’App Store, mentre per la fotogrammetria si può usare anche Android. Per ora…

La differenza tra versione free e Pro (in abbonamento mensile) sta principalmente nei formati di esportazione disponibili: per quel che interessa in questo test serve abbonarsi, o almeno provare la prova gratuita della versione Pro che dura 1 settimana.

Esperienza utente, dal rilievo in situ al modello 3D

L’esperienza utente che fornisce l’App Polycam non è affatto male, perché restituisce un chiaro feedback visivo sulle triangolazioni che via via si vanno acquisendo. È bene ricordare che la scansione LiDAR ha un raggio d’azione di circa 5 metri e quindi bisogna girare abbastanza vicino alle superfici che si vorranno ricostruire. Per le volte delle cattedrali non è adatto, non è comparabile con un laser scanner “professionale” (che ha tutt’altro costo).

Polycam interfaccia utente.

Una volta eseguito il rilievo, se ne fa l’upload sul sito Polycam in modo da averlo a disposizione via web sul proprio account e potervi accedere anche da Pc, per poterlo controllare e poi esportarlo in altri formati.

I formati di esportazione sono parecchi, ma quasi tutti disponibili solo con la versione Pro, quella a pagamento (a partire da 18 $/mese), se no si può usare il formato .GLTF, ma è una cosa un po’ laboriosa: serve un plug-in per SketchUp e poi bisogna riuscire a scalare il modello importato in modo corretto. Insomma, un processo macchinoso e poco preciso.  Quindi l’arch. Marco Chiarello si è abbonato a Polycam per poter esportare la mesh in formato .dae (che SketchUp può importare senza l’ausilio di nessun estensione aggiuntiva) e avere la restituzione della mesh in SketchUp direttamente in scala 1:1.

Il risultato della scansione dipende dalla velocità con cui ci si muove e dal tempo che si lascia al dispositivo di raccogliere dati, avendo cura di “mostrargli” bene ogni angolo della casa, così poi anche la mesh risultante non avrà parti mancanti. Si parla comunque di pochi minuti per stanza. Sembra ovvio, ma meglio specificarlo, anche una buona illuminazione fa la sua parte, perché al buio lo scanner LiDAR non rileva praticamente niente. Quindi far le cose con la dovuta calma assicura completezza e precisione, anche se è sempre bene avere qualche elemento di riscontro, ossia prendere qualche misura con il classico distanziometro, per fare dei confronti e rendersi conto se ci possono essere errori e di quale entità. 

In conclusione si può dire che questo metodo è in rapida evoluzione, si espanderà e migliorerà in tempi brevi, ma altrettanto brevi sono i tempi di rilievo che offre, quindi valutando bene le finalità, la precisione di cui si necessita, il tempo che si può dedicare per affinare la propria tecnica di rilievo, può costituire un valido supporto nei rilievi di ambienti interni non troppo ampi, perché comunque bisogna potersi avvicinare alle superfici, almeno sotto i cinque metri.
Per maggiori informazioni fare riferimento a poly.cam.

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