Integrazione di tecniche di fotogrammetria e laser scanning per la modellazione 3D della carena di una imbarcazione.

Abstract . In this paper we describe an experimental application for the integration and comparison of two survey methodologies, digital photogrammetry and terrestrial laser scanning, for reverse engineering applications in the field of nautical science and more general in Naval Engineering. The two methodologies are able to provide independently all the key elements needed to model the surveyed object,but their integration certainly ensures the best results in terms of reliability and completeness. The experiment, carried out on the hull of a twelve meter long sailboat, has given important hints about the features of the two surveying methodologies and of the equipment that has been used and about the specific problems related to hull evaluation. It also has shown that laser scanning and photogrammetric techniques integration can be useful for solving problems that appear when using only one of them. The technique used in this test has been shown to be appropriate for the geometric control of hulls to compare the actual shape to the original design, and to check that the required accuracy constraints are satisfied. The photogrammetric survey was carried out by means of a Nikon D100 digital camera equipped with a 35mm lens, whereas the scanning was performed with the laser scanner Optech ILRIS 36D, a device based on the Time of Flight (TOF) method which allows for long range and high speed scanning, also exploitable for surveying objects of large dimension as the sailboat used for the test, despite limitations characteristic of TOF laser instruments.

In questa nota è descritta una applicazione sperimentale di integrazione e confronto di due metodologie di rilievo, la fotogrammetria digitale e il laser scanning terrestre, per applicazioni di reverse engineering nel settore della nautica e più in generale dell’Ingegneria Navale. Le due metodologie sono in grado di fornire in modo indipendente tutti gli elementi necessari per modellare l’oggetto del rilievo, ma è indubbio che la loro integrazione assicura i risultati migliori in termini di completezza e affidabilità. La sperimentazione, condotta sulla carena di una barca a vela di dodici metri, ha fornito indicazioni sulle peculiarità e difficoltà di applicazione al caso di studio delle due metodologie di rilievo e delle strumentazioni utilizzate e ha dimostrato che l’integrazione di differenti metodologie è utile per risolvere alcuni problemi che si incontrano nell’uso di una singola. La tecnica sperimentata si è dimostrata adatta al controllo geometrico della carena in relazione al progetto originale, con rispetto dell’accuratezza richiesta dal problema. Per il rilievo fotogrammetrico è stata utilizzata una camera Nikon D100 con obbiettivo 35 mm, mentre il rilievo laser scanning terrestre è stato effettuato con l’Optech ILRIS 36D, uno strumento a tempo di volo di grande portata e buone caratteristiche di velocità, che si presta, pur con alcuni limiti propri dei sistemi laser a tempo di volo, anche per rilievi di oggetti delle dimensioni della barca a vela utilizzata in questa prova.