Il laser scanner (anche detti laser 3D) è uno strumento che consente il rilevamento di modelli tridimensionali di oggetti a scale e risoluzioni differenti.

L’elevata quantità di dati acquisiti in breve tempo consente di eseguire il rilievo geometrico degli oggetti con un ragguardevole livello di dettaglio e completezza. Il risultato di uno scanning è un insieme numerosissimo di punti (chiamato “nuvola di punti”) distribuiti sull’oggetto da rilevare, in funzione del grado di dettaglio che si vuole raggiungere. Ciascun punto è definito dalla sua posizione spaziale in coordinate x y z rispetto al punto di origine rappresentato dalla posizione dello strumento e se lo strumento è in grado di rilevare anche la mappatura fotografica dell'oggetto anche attraverso le sue coordinate cromatiche. Inoltre il segnale laser colpisce la superficie da rilevare ed in base alla misura del reale valore di riflettanza dei materiali (caratteristica fisica che distingue lo stato del materiale e la tipologia) effettua una classificazione dei diversi materiali costruttivi.

La finalità è quella di creare un modello digitale tridimensionale più vicino possibile alla realtà dell’oggetto scansionato.

Le fasi di rilievo si distinguono in:

1. fase di acquisizione dei dati (scansione);
2. fase di processamento dei dati;
3. fase di estrazione dei dati.

Acquisizione dei dati

Lo scanner una volta montato su un treppiedi dotato di livella, viene collegato alle batterie e programmato con un computer esterno. I parametri da impostare sono:

1. la risoluzione, che permette di stabilire quanti punti catturare in una scansione;
2. la velocità di scansione, che dipende dalla risoluzione in maniera inversamente proporzionale;
3. la precisione, che dipende dalla risoluzione in maniera proporzionale: maggiore è il numero di punti acquisiti migliore è il dettaglio della scansione.

Impostati i parametri, lo scanner inizia a emettere un raggio laser che colpisce l'oggetto producendo una nuvola di punti relativa alle superfici colpite dal raggio. Alla fine di ogni scansione, che dura in media dai 15 ai 20 minuti, a seconda della risoluzione impostata, i dati vengono registrati o sul pc interno di cui è dotato lo scanner o su una scheda di memoria.

Processamento dei dati

Le scansioni vengono importate all'interno del software di modellazione e sottoposte ad operazioni di filtraggio in modo da eliminare in maniera automatica segnali spuri che forniscono coordinate 3D non corrette.

Le scansioni vengono visualizzate come fotografie in bianco e nero sulle quali vengono scelti almeno 3 punti omologhi, facilmente riconoscibili, in base ai quali avviene la sovrapposizione delle nuvole di punti.

In questa fase le scansioni vengono unite in maniera automatica dal programma secondo gli imput forniti in fase di preregistrazione.

Gli strumenti di editing consentono di gestire migliaia di punti che scaturiscono dal processo di digitalizzazione, semplificando e riducendone il numero in fase di costruzione di geometrie. La nuvola punti viene trasformata in spline, superfici e mesh.

Nella fase di calibrazione delle immagini vengono scelti almeno 13 punti omologhi sull'immagine da "mappare" e sulla nuvola di punti da colorare.

La fotografia viene proiettata sulla nuvola di punti fornendo l'informazione RGB.

Estrazione dei dati

A seguito del processamento dei dati è possibile:

• misurare;
• produrre filmati;
• ottenere immagini rettificate;
• esportare le sezioni ottenute in formato DXF;
• posizionare l'oggetto rilevato secondo un riferimento topografico;
• creare un modello esportabile in CAD (difficile da gestire).

La GEOSIS srl attraverso i suoi laser scanner di ultima generazione è in grado di generare mappe 2D per  numerose applicazioni quali disegni di condutture, rilievi tecnici, rilievo di facciate di costruzioni e per qualsiasi progetto in cui siano richieste accurate mappe 2D del “costruito” e dello “stato di fatto” inoltre possono essere generate sezioni trasversali ma anche modellazioni 3D esaustive dell’ area scannerizzata.