Como obter modelos 3D com Drones

O anseio do homem em conhecer o espaço em que vive, fez com que a tecnologia de mapeamento avançasse cada vez mais. Dentre essas novas soluções estão os modelos tridimensionais de superfícies inseridas em Drones.

As tecnologias referentes aos métodos de voo autônomo estão sendo cada vez mais inseridas em Drones e os softwares computacionais substituindo o esforço mental dos pilotos. Por meio dessa evolução, o leque de aplicações dos Drones cresce constantemente, possibilitando sua aplicação em novas áreas, como: mapeamento geológico, acompanhamento e inspeção de obras de engenharia civil, agricultura de precisão, arqueologia, geologia, monitoramento ambiental e de acidentes, para fins bélicos e no mapeamento aerofotogramétrico (BOEING et al., 2014).

Hoje, o uso de sistemas aéreos não tripulados como dispositivos de levantamentos permite a obtenção de imagens com alta resolução e, consequentemente, a produção automatizada de dados detalhados, ortofotos e modelos 3D. Sendo assim, esta tecnologia vem se estabilizando no mercado de mapeamentos digitais, trazendo um ganho na resolução espacial e temporal baseado na necessidade de se realizar levantamentos em grande escala (ALONÇO et al. 2005 apud BOEING et al., 2014).

Dentre os modelos 3D se encontram os Modelos Digitais de Elevação (MDE) que podem ser divididos em MDT e o MDS, que são gerados a partir de uma base em 2D e a altimetria de uma certa localidade. No MDS (Modelo Digital de Superfície) tem representado tudo que existe sobre a superfície, incluindo quaisquer objetos como árvores e construções, enquanto no MDT (Modelo Digital do Terreno) tem-se apenas o terreno em si.

Modelos por Fotogrametria

Segundo a American Society of Photogrammetry (ASP), a Fotogrametria é a arte, ciência e tecnologia de obtenção de informação confiável sobre objetos físicos e o meio ambiente através de processos de gravação, medição e interpretação de imagens fotográficas e padrões de energia eletromagnética radiante e outras fontes.

Esta tecnologia se baseia em modelos estereoscópicos que são obtidos pela sobreposição das imagens aéreas, possibilitando reproduzir visão estereoscópica do olho humano. A grande sacada é que neste processo, ao “enxergar” o mesmo objeto de duas posições diferentes, tem-se a percepção de profundidade dos objetos, ou seja, é possível definir a altura dos objetos em solo. Por isso, é tão importante em um vôo garantir que haja uma sobreposição longitudinal mínima de 60% e sobreposição lateral 30% em relação às faixas de voo.

A partir disso, tem-se subsídios para gerar os modelos tridimensionais. Primeiramente, cria-se o MDS (Modelo Digital da Superfície) onde se tem informações de objetos acima do relevo, sendo inviável para estudos no qual o interesse seja pela superfície terrestre. Nestes casos, o MDS passa por um processo de filtragem para remoção dos objetos acima do solo e reconstruindo a superfície por meio da interpolação dos pontos.

Aplicações dos modelos 3D

Dentre as diversas aplicações, vê-se que na Mineração, os Drones são uma alternativa à aquisição de imagem de satélites, onde tem-se um menor custo, melhor resolução temporal, maior resolução espacial que garante maior detalhamento da região e pode-se ter um ambiente mais controlado evitando a presença de nuvem. Utiliza-se modelos 3D para inspeção, acompanhamento/gerenciamento e para cálculos volumétricos.

Na arquitetura, cita-se como aplicação a geração de modelos digitais 3D, como o MDT/ MDS e modelos de construções, no qual é possível verificar com alto grau de detalhamento as texturas e formas da construção, além de servir como base para medições sem ir à campo, estudos para intervenção ou restauro e bases para outros projetos de cunho arquitetônico.

Porém, independente da aplicação, é aconselhado que se tenha bastante rigor na coleta dos pontos de apoio, a produção e processamento das imagens.

Saiba mais sobre Levantamentos com Drones

 Devido ao sucesso desta tecnologia, a GeoEduc preparou uma série de materiais sobre drones para que você possa se capacitar cada vez mais nesta área e se destacar no mercado.

Dentre estes materiais, tem-se o curso de Drones para Engenharia e Arquitetura no qual são vistos os principais conceitos, técnicas, softwares e aplicações dos drones com ênfase nestas áreas, passando pelas regulamentações e exigências desse setor. Além disso, você aprenderá o conceito de fotogrametria; as bases de um levantamento com drones, os modelos existentes, softwares e os produtos gerados voltados para engenharia e arquitetura.

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