103 Nubes de puntos low-cost

103 Nubes de puntos low-cost

Hace un par de años Apple sorprendió a todos incorporando una cámara LIDAR en sus teléfonos móviles y tabletas de más alta gama. Un movimiento que muchos no alcanzaron a entender y que no ha sido replicado por la industria, pero que ponía en nuestras manos un abanico de aplicaciones de medición que todavía estaba por descubrir.

Saltamos dos años en el tiempo y hoy tenemos una pléyade de aplicaciones que son capaces de conjugar los datos del sensor LIDAR con el posicionamiento del dispositivo mediante acelerómetros y giroscopios, ensamblar todos esos datos y proporcionarnos una nube de puntos del entorno que estamos midiendo.

La pregunta es evidente ¿Podemos olvidarnos de la libreta de notas y del distanciómetro láser y confiar en la precisión de esta nube de puntos para nuestras tomas de datos?

En este episodio damos nuestra respuesta.

Las cuestiones técnicas

LIDAR es el acrónimo de Laser Imaging Detection and Ranging. Es decir, un dispositivo que emite pulsos de luz láser, y que es capaz de calcular la distancia a un objeto midiendo el tiempo que tarda el pulso láser en hacer el viaje de ida y vuelta, una vez reflejado en el objetivo a medir.

Hoy tenemos abundante información generada mediante escáneres LIDAR. Especialmente en el ámbito de la información geográfica. Cualquiera puede entrar en el servidor de mapas del Instituto Geográfico Nacional y descargarse una parte de la cartografía española en formato LAS, donde lo que tenemos en realidad es una nube de puntos en tres dimensiones generada por un escáner LIDAR aerotransportado.

¿Cómo funciona la cámara LIDAR del Iphone o del Ipad? ¿Cuáles son sus características? ¿En dónde se encuentran sus límites de medición? ¿Cuál es la precisión alcanzable? Una vez conocidas estas cuestiones ¿Qué podemos esperar de este dispositivo? 

Software

Poco a poco han ido apareciendo distintos softwares que nos permiten aprovechar las posibilidades de la cámara LIDAR para obtener información del entorno circundante. En su forma más básica estos programas calculan una nube de puntos del entorno y nos permiten exportarla en formato compatible, sea e57, xyz, pts, o similares. Igualmente nos permiten utilizar distintos modos de medición, bien para escanear objetos pequeños, bien para levantar grandes superficies. En el podcast comentamos algunos como Matterport o SiteScape.

Un segundo grupo de software añade la posibilidad de generar una malla texturada combinando la información del sensor LIDAR con la de la cámara de luz visible. Miles de fotos permiten asignar una textura realista a cada voxel, proporcionándonos un entorno real en 3d. E igualmente podemos exportar esta malla o modelo a formatos como obj, stl, skp o fbx. Te hablamos de Scaniverse o 3d Scanner.

Usos

Disponer de una cámara LIDAR en un dispositivo tan personal como un teléfono móvil, que llevamos con nosotros a todos lados, es un cambio radical del terreno de juego. Dentro de las limitaciones del dispositivo tenemos toda la potencia de un escáner 3d para hacer levantamiento de edificios y espacios. Además de usarlo para tomas de datos del estado actual, es posible utilizar la cámara LIDAR para generar modelos de objetos con textura para incorporar a nuestros modelos de visualización, para generar documentación as-built o seguimiento de obra, o para hacer integraciones con realidad aumentada. Incluso puede servir para complementar sistemas de mediciones profesionales en aquellos puntos que son técnicamente incompatibles con estaciones de escaneo o que son de muy difícil acceso, o que no están disponibles en ese momento. Todo un universo de posibilidades al alcance de tu bolsillo.

Ventajas y limitaciones

Cuando hablamos de cámara LIDAR en un teléfono móvil estamos metiendo en la misma frase cuestiones que nunca antes habían sido integradas en un mismo dispositivo. Si nos dejamos llevar por el factor ouauuuu inicial, seguramente nuestras expectativas nos puedan conducir a un lugar que no se corresponde con la realidad. Si queremos obtener los mejores resultados hay una serie de factores que debemos tener en cuenta, como el rango máximo de detección, la planificación inicial, la reflectividad de los materiales a medir, o la capacidad de memoria del dispositivo en cuestión. Pero conociendo las limitaciones y condiciones de uso… las posibilidades son fascinantes.

Recursos citados en el episodio

• Evaluation of the Apple iPhone 12 Pro LiDAR for an Application in Geosciences
• 3d scanner
• Scaniverse
• SiteScape
• Matterport Capture
• 22ª reunión guBIM Galicia. Nubes de puntos low-cost
• Apple ARKit
• 3D Systems 350431 iSense for iPad Air 2 Visit the 3D SYSTEMS Store
• Occipital Structure Sensor with Bracket for Ipad
• CozyBlanket: An Upcoming Retopology Tool for iPad
• Cozyblanket. Formulario de registro para acceder a la beta