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Novas Metodologias de Levantamento para Conservação, Restauro e Reabilitação:

Fotogrametria Digital e Varrimento Laser 3D

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A DOCUMENTAÇÃO E A CONSERVAÇÃO

- A análise IcónicaAnálise da imagem, da forma, da geometria, das relações volumétricas.

A análise distributivaAnálise da distribuição dos espaços, da articulação entre funções.

- A análise construtivaAnálise dos materiais e dos sistemas construtivos. - A análise do estado de conservação

Análise das formas de degradação.- A análise estrutural

Compreensão e modelação do comportamento estrutural.- A análise estratigráfica

Diferenciação das várias camadas históricas e acções construtivas.

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ANÁLISE ICÓNICA

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ANÁLISE DISTRIBUTIVA

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ANÁLISE CONSTRUTIVA

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ANÁLISE DO ESTADO DE CONSERVAÇÃO

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ANÁLISE ESTRUTURAL

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ANÁLISE ESTRATIGRÁFICA

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MÉTODOS DE LEVANTAMENTO

- Métodos directosCada ponto do objecto a registar é criteriosamente seleccionado e registado no acto de recolha de informação.Na prática selecciona-se e regista-se um número relativamente pequeno de pontos do objecto.Exemplos: Levantamento manual, Levantamento topográfico, Posicionamento por GPS

- Métodos indirectosNo acto de recolha de informação é seleccionada uma zona mais ou menos ampla e a recolha e registo dos pontos é indiferenciadaNa prática recolhe-se e regista-se uma quantidade de pontos que seria impraticável recolher pelos métodos directos.Exemplos: Varrimento Laser 3D, Fotogrametria.

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OS SISTEMAS DE VARRIMENTO LASER 3D(baseados na medição de distâncias)

O varrimento laser 3D é uma tecnologia activa que utiliza a luz laser para determinar as coordenadas de uma grande quantidade de pontos de forma quase contínua e quase em tempo real.

SISTEMAS FOTOGRAMÉTRICOS(baseados em imagens)

Tradicionalmente a fotogrametria tem sido definida como o processo de obtenção de informação métrica sobre um objecto através de medições efectuadas sobre fotografias estabelecendo rigorosamente a relação geométrica entre a imagem e o objecto representado.

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Critérios de classificação dos sistemas de VL3DVL3D de Satélite (profilers)VL3D AéreoVL3D Terrestre

VL3D de tempo de voo (pulsos discretos de luz laser)VL3D de comparação de fase (emissão contínua de uma onda

modulada de luz laser)VL3D de triangulação (emissão de um feixe plano de luz laser)

VL3D estáticoVL3D dinâmico

VL3D de muito curto alcance <5mVL3D de curto alcance <100mVL3D de médio alcance <300mVL3D de longo alcance >300m

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1. Tempo de voo (alcance maior que 100m)

http://www.riegl.com

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1. Tempo de voo (objectos de média e grande escala)

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2. Comparação de fase (alcance até 100m)

http://www.faro.com/

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2. Comparação de fase (objectos de média escala)

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http://www.konicaminolta.com/

3. Triangulação (alcance até 3 a 5 m)

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3. Triangulação (objectos de pequena escala)

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Os sistemas fotogramétricos

(baseados em imagens)São utilizados modelos matemáticos, implementados através de aplicações de software, que permitem a reconstrução tridimensional a partir de múltiplas imagens fotográficas digitais.

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1. Manuais (operador selecciona todos os elementos a registar)

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2. Semi-automáticos (operador selecciona alguns elementos a registar e parte da reconstrução tridimensional é automática)

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3. Automáticos (toda a reconstrução tridimensional é automática sem intervenção de operador)

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3. Automáticos (toda a reconstrução tridimensional é automática sem intervenção de operador)

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Utilização de Veículos Aéreos Não Tripulados (balão e avião teleguiado)

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LEVANTAMENTO DO

EXTERIOR DA NAVE MANUELINA DO CONVENTO DE CRISTO

POR VARRIMENTO LASER 3D

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1. DATA ACQUISITION – point clouds and digital images

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2. DATA PROCESSING – point clouds relative orientation

Before After

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3. POINT CLOUD 3D MODEL

Oriented point clouds Reflectance mapped

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4. DATA PROCESSING – texture mapping

Projecting image Adding color point cloud

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5. POINT CLOUD TEXTURED MODEL

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6. EXAMPLES OF DELIVERABLES

2D drawings Ortho images

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LEVANTAMENTO DO

ARCO DA RUA AUGUSTA POR

VARRIMENTO LASER 3D

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Preparação (plano de levantamento)

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Preparação (plano de levantamento)

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Preparação (colagem de alvos)

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Levantamento topográfico de apoio (DRCLVT)

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Registos manuais de apoio

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4 sessões de varrimento laser 3D – 175 Nuvens de pontos

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As nuvens de pontos

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Eliminação de dados espúrios

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Orientação relativa das nuvens e produção do modelo base

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Verificação dos resultados da orientação relativa

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Orientação externa (pelo referencial topográfico)

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Extracção de bases 2D (secções)

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Extracção de bases 2D (orto-imagens)

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Composição das orto-imagens (Alçado 01)

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Composição das orto-imagens (Alçado 01)

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Obrigado pela atenção!

(http://archc3d.fa.utl.pt/archc3d.html)