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FOTOGRAMMETRIA CON PHOTOSCAN PARTE 5 – PUNTI DI VINCOLO E OTTIMIZZAZIONE DEGLI ALLINEAMENTI

14 Aprile 2018
Immagine che mostra marker corrispondenti a punti di appoggio in Agisoft Photoscan

In questo articolo si parla di fotogrammetria con Photoscan, dei punti di vincolo e dell’ottimizzazione degli allineamenti delle immagini.

Prosegue con la puntata numero cinque la rubrica scritta dall’Ing. Paolo Rossi  sulla fotogrammetria moderna con il software Agisoft Photoscan.

Trovi i link a tutti gli articoli pubblicati sino ad ora in fondo alla pagina.

I PUNTI DI VINCOLO

I punti di vincolo, anche chiamati Ground Control Points (GCP), sono punti identificabili nelle immagini e dei quali sono note (perché misurate) le coordinate.
Questi punti hanno molte analogie con i PFA (Punti Fotogrammetrici di Appoggio) della fotogrammetria tradizionale.
La loro funzione è di restituire un modello scalato e georeferenziato.
Costituiscono anche un mezzo per vincolare il modello in fase di ricostruzione, riducendo le distorsioni indotte dalla concatenazione delle immagini.

IL RILIEVO

Il rilievo delle coordinate dei GCP è effettuato contestualmente al volo con il drone.
Prima del volo si posizionano i target nell’area di interesse.
Il centro dei target dovrà essere visibile ed identificabile nelle immagini acquisite (
dimensioni target legate alla quota di volo e fotocamera utilizzata).
La posizione del punto (posizione del centro del target) è spesso misurata con tecniche topografiche classiche come GNSS o stazione totale.

Alla domanda “ quanti target devo mettere..?” non esiste una risposta con validità generale e certa!

Qui entrano in gioco l’esperienza di chi fa il rilievo e una buona dose di buon senso.

I fattori che influenzano la scelta sono:

  • estensione dell’area
  • quota di volo
  • fotocamera
  • caratteristiche dell’area
  • complessità geometria della superficie (sia in termini planimetrici che altimetrici)
  • accuratezze che si vogliono ottenere

Una regola generale è che tali vincoli siano omogeneamente distribuiti in tutta l’area di interesse.
Vincoliamo le zone del bordo e posizioniamo alcuni punti al centro; se l’area presenta marcati dislivelli occorre posizionare punti alle diverse quote.

Qualche considerazione riguardo il numero dei vincoli

Se pensiamo ad un’operazione di georeferenziazione classica (roto-traslazione con variazione di scala), ci sono 7 parametri incogniti e servono le coordinate 3D di almeno 3 punti per avere una soluzione (meglio se 4 così si compensa).
Con le SfM valgono queste stesse osservazioni.
Se poi pensiamo ad un’area “tipo” quadrata, posizioneremo un target per ogni vertice più uno al centro, quindi 5 target totali.

Direi che 5-6 target è il minimo.
Aumentando si incrementano anche le accuratezze ottenibili..
Sopra una certa soglia i miglioramenti non sono più così marcati.

I MARKER IN PHOTOSCAN

In PhotoScan i punti di vincolo sono inseriti come marker.
Il processo di identificazione del target nelle immagini è chiamato collimazione.
Di solito la collimazione è fatta dopo l’allineamento, perché l’identificazione del target in immagini già posizionate è più veloce.

Immagine che mostra la finestra di inserimento dei marker in Agisoft Photoscan

  • Creare un nuovo marker, nel reference pane, alla finestra marker usare tasto destro del mouse.

  • Posizionare marker nella prima immagine, identificato il target, cliccare col tasto destro e posizionare il marker corrispondente.

  • Rifinire il posizionamento, in un qualsiasi momento il marker può essere selezionato e spostato nella posizione più opportuna. Il colore verde della bandiera indica “posizione manualmente rifinita dall’utente”.

  • Posizionare marker nella seconda immagine, in una qualsaisi altra immagine dove è presente il target noterete una linea tratteggiata bianco-rosso che indica la retta su cui si trova il target cercato. Questa retta nasce dalla geometria epipolare, tecnica che permette di ridurre ad una retta lo spazio per la ricerca di corrispondenze tra immagini allineate.

  • Posizionamento marker in ulteriori immagini, una volta collimato il target nella seconda immagine vedrete comparire bandiere grigie in tutte le immagini in cui il target è inquadrato. Bandiera grigia significa che il target è identificato automaticamente e che la collimazione non è usata per fini di processing. Io di solito vado a rifinire manualmente la posizione del target in tutte le immagini (mi aiuto con gli strumenti di filtraggio immagini). Rifinisco la posizione (bandiera grigia diventa verde) nel maggior numero possibile di immagini per vincolare al meglio il dataset, tralascio quelle in cui il centro del target non è ben visibile o si trova sul bordo immagine.

  • Export markers, terminata la fase di collimazione di tutti i markers è possibile salvarne la posizione in un file (.xml) ed esportarlo in modo da poterlo importare in altri progetti (vedi comando tools-export-export markers).

  • Inserimento coordinate, nel reference pane è possibile digitare le coordinate del punto e relativa accuratezza. In alternativa si possono importare i valori da un file txt opportunamente editato (import…).

SCALE BARS

In PhotoScan puoi lavorare anche con le Scale Bar.
Se non hai a disposizione le coordinate dei punti, ma solo delle distanze, puoi usare quest’ultime per vincolare il modello ed ottenere un prodotto scalato ma non georeferenziato. L’inserimento delle scale bar è simile a quello dei marker, infatti la scale bar non è altro che una distanza tra due marker (sul manuale trovi tutte le info a riguardo).

CODED TARGETS

Se lavori sempre con PhotoScan potresti essere interessato a provare i coded targets, sono target con una geometria particolare che il software è in grado di riconoscere automaticamente.
Questa scelta evita la collimazione manuale nelle immagini, quindi velocizza i tempi richiesti per il processing e migliora la precisione nell’identificazione del centro del target.

Io non li ho mai usati (lo farò presto!) ma ti condivido alcune riflessioni:

  • Benefici in termini di tempo e precisioni;

  • L’automatica identificazione ne permette l’utilizzo anche come punti di legame in fase di allineamento (I step);

  • Se il sistema di codifica non viene visualizzato correttamente e PhotoScan non riconosce il target la collimazione diventa molto difficoltosa (non ci sono numeri che possiamo riconoscere!). Questo potrebbe accadere se la risoluzione della camera è insufficiente, ci sono aberrazioni cromatiche o blurring.
    Anche il manuale, infatti, suggerisce l’utilizzo di coded targets in progetti di close range photogrammetry perché a maggiori distanze il target dovrebbe essere molto grande.

OTTIMIZZAZIONE

L’ottimizzazione degli allineamenti viene svolta sulla base dei dati “spuntati” all’interno del reference pane.
Si possono usare le info sulla posa dei fotogrammi e le coordinate dei marker.
Il manuale consiglia in questa fase di usare i soli marker, perché più accurati rispetto ai dati rilevati dai sistemi di posizionamento a bordo del drone.

L’ottimizzazione si lancia dal menu tools – optimize cameras, ed impiega alcuni minuti.
I parametri da ottimizzare sono scelti automaticamente al software in base al tipo di fotocamera utilizzata ed ai risultati della fase di allineamento (ad esempio: se p1 e p2 sono simili a 0, non si ottimizzano p3 e p4).

Al termine della riottimizzaione non sono creati nuovi output, ma “aggiornamenti” dei risultati già ottenuti.
Nel reference pane sono indicati gli errori sui marker inseriti (differenza tra coordinate inserite e stimate), la nuvola sparsa è georeferenziata, la posa e i parametri di calibrazione delle fotocamere sono aggiornati.
Nella finestra tools- camera calibration si possono vedere i nuovi grafici delle distorsioni e residui e i nuovi valori dei parametri adjusted.

EDITING DELLA NUVOLA SPARSA

Un’altra operazione utile da effettuare in fase di ottimizzazione degli allineamenti è l’editing della nuvola sparsa.

I punti che costituiscono questa prima ricostruzione della geometria sono stati scelti automaticamente dal software (possiamo settare dei limiti massimi in fase di allineamento, ma niente di più..).
Può essere utile eliminare alcuni di questi punti per migliorare gli allineamenti di tutto il dataset.

Il comando gradual selction permette di fare quest editing (lo trovi all’interno del menu edit, o model se hai una versione recente).

Vediamo i parametri che possono essere interrogati:

  • errore di riproiezione, i punti con alti valori sono stati mal localizzati nella fase di matching e spesso indicano matches errati;

  • incertezza della ricostruzione, alti valori indicano punti ricostruiti da immagini molto vicine tra loro e con baseline corta;

  • image count, questo valore indica il numero di immagini in cui il punto è inquadrato (i punti inquadrati in due sole immagini potrebbero non essere stati ben ricostruiti);

  • accuratezza della riproiezione, seleziona punti non ben localizzati a causa della scala a cui sono stati identificati.

Quello che faccio io, dopo aver ottimizzato gli allineamenti con i vincoli, è usare questi strumenti di editing e riottimizzare.

Utilizzo l’image count per eliminare i punti inquadrati in solo due immagini (è più probabile che questi siano effetti da errore), effettuo la riottimizzazione, poi seleziono i punti con alti valori di errori di riproiezione (errore di riproiezione), li elimino e rieffettuo l’ottimizzazione.
Lavoro solo con questi due filtri perché ho notato che anche gli altri valori si “sistemano” di conseguenza.
Uso valori di errore di riproiezione intorno al pixel (o di poco inferiori).
Questa è solo una indicazione perché la scelta deve essere legata alle accuratezze ricercate e alle dimensioni del pixel a terra.

Leggendo il forum di PhotoScan ho trovato alcune indicazioni secondo cui non bisogna eliminare più del 10-15% dei punti della nuvola sparsa, altrimenti si rischia una eccessiva riduzione ed un peggioramento dei risultati.

Con la costruzione della nuvola sparsa termina quel “pacchetto” di software chiamato SfM, che, come indica l’acronimo, ricostruisce la geometria dell’oggetto dal “movimento”. Abbiamo ottenuto infatti la nuvola sparsa, che descrive l’oggetto, e la posa delle prese fotografiche.

Nella fase di creazione della nuvola densa si utilizzano questi allineamenti per definire la posizione 3D pixel by pixel con gli algoritmi di Dense Image Matching.

Alla prossima!

Grazie a Paolo per il suo contributo che spero possa esserti utile.
Per dubbi o domande lo spazio per i commenti qui sotto è a tua disposizione!

A presto!

Paolo Corradeghini

 

 

 

fotografia dell'Ing. Paolo RossiPaolo Rossi, ingegnere e PhD in Ingegneria Industriale e del Territorio presso l’Ateneo di Modena e Reggio Emilia, attualmente lavora presso il Laboratorio di Geomatica del Dipartimento di Ingegneria “Enzo Ferrari”, dove si occupa di ricostruzione 3D da immagini.

Laboratorio di Geomatica
Dipartimento di ingegneria Enzo Ferrari, Università degli studi di Modena e Reggio Emilia
Via Pietro Vivarelli 10, Modena
Tel: 059 2056297
Cell: 3457054511
Email: paolo.rossi at unimore.it
Profilo Linkedin

 

Ho pubblicato un video sul canale You Tube dove parlo proprio dei punti di vincolo e dell’ottimizzazione degli allineamenti:

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Paolo Corradeghini

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9 Comments


francescantonio masi
15 April 2018 at 10:23
Reply

grazie per i tuoi professionali e preziosi suggerimenti, io ne faccio veramente tesoro, ed e’ apprezzabile quello che fai. da umile topografo di un paese della basilicata, io sono di avigliano in provincia di Potenza, mi sono avvicinato con tanta fatica al mondo dei droni gia da qualche anno , e non ti nego che ho avuto mille difficolta’ per capire i meccanismi , anche complessi relativi all’uso dei droni nel mondo della topografia. Molti u li usano e pubblicano veramente delle cose allucinanti, senza capire nulla di fotogrammetria e topografia. Caro ingegnere sono veramente contento e felice di trovare persone come lei che mettono a disposizione del pubblico notizie e suggerimenti acquisiti con tanti sacrifici , volonta’ e passione. . per ilo momento ti ringrazio e ti auguro una buona domenica.



    Paolo Corradeghini
    17 April 2018 at 11:22
    Reply

    Ciao Francesantonio,
    grazie per il tuo commento.
    Mi fa piacere condividere le mie esperienze di lavoro!
    Creo che in questo modo ne traggano beneficio tutti quanti, io per primo che ho la possibilità di conoscere e fare rete con tante persone, tecnici e professionisti.
    A presto e buona giornata!
    Paolo

Michele
21 May 2018 at 10:31
Reply

Salve Paolo,
risparmio i bit per i complimenti dato che sn scontati.
una domanda. con il mio drone ho volato su 16 ettari di campo coltivato a grano per stimare l’allettamento. il mio obiettivo non era una ricostruzione 3d ma la vista di insieme del campo. non avendo sistemi di precisione per determinare la posizione di gcp mi sn solo affidato al tag geografico delle immagini.
il risultato finale, come immagine, e soddisfacente, ho però notato che la nuvola di punti ha assunto la forma di una calotta sferica con una curvatura molto dolce ma comunque non corrispondente alla morfologia del terreno (assolutamente piatto) in questo caso la presenza di GCP avrebbe eliminato questo risultato inatteso? e come fare a distribuire dei GCP su 16 ettari di campo. immagino che uno per i 4 vertici che marcano il terreno sono pochi e metterne qualcuno in mezo è impossibile…
grazie per le tue considerazioni
michele



    Paolo Corradeghini
    21 May 2018 at 15:58
    Reply

    Ciao Michele.
    Il risultato che hai ottenuto, o meglio gli errori sul risultato del tuo modello sono proprio dovuti alla mancanza di GCP che lavorano un po’ come se fossero delle punti che fermano il foglio sul tavolo.
    A volte capita di non avere deformazioni evidenti ma accorgersi che un terreno pianeggiante viene in realtà modellato in discesa!
    La disposizione sul terreno dei GCP (e anche dei CP ossia i punti di controllo) è tanto importante quanto la precisione del loro rilievo.
    Andrebbero distribuiti omogeneamente nella planimetria e nell’altimetria (se hai dislivelli) e purtroppo quattro sono davvero un numero basso per avere accuratezze elevate.
    Nel tuo caso, visto che non si tratta di un rilievo topografico potrei consigliarti di metterne una decina e oltre al perimetro dovresti cercare di metterne qualcuno anche nella zona centrale.
    In questo modo il risultato sarà sicuramente migliore!
    Ciao Michele e grazie del tuo commento!
    Paolo

michele
22 May 2018 at 11:28
Reply

Paolo scusami non riesco a fare reply… o non so se andrà come risposta.
cmq come dici tu il problema si è la mancanza di gcp ma se per alcuni (quelli perimetrali) non è un problema rilevarli quelli interni del campo non è semplice. mi permetto di inserire un link sul mio G-drive per farti vedere come affronterei il problema. GCP in verde sono quelli possibili mentre quelli in rosso molto difficili da rilevare.
https://drive.google.com/open?id=15VRWRBC6QiX6ORM4Pn30Lc0qAwFiC1pc

ho pensato anche di stimarli con il dem messo a disposizione della regione o anche come indicato da te in un articolo stimarli con TCX…
grazie complimenti per i podcast



    Paolo Corradeghini
    28 May 2018 at 10:11
    Reply

    Ciao Michele, la tua risposta è arrivata perfettamente e ti ringrazio per la pazienza nell’aspettare la mia.
    Ho visto i documenti che hai girato.
    La posizione dei punti di appoggio è perfetta nella tua disposizione e, se te lo posso chiedere, come mai è difficile rilevare quelli interni?
    Ci sono problemi di accesso in proprietà privata?

    Per quanto riguarda la possibilità di stimare le coordinate dagli strumenti cartografici messi a disposizione della Regione è sicuramente possibile per un posizionamento di massima ma c’è il rischio concreto di inserire delle coordinate con precisioni sulla misura molto inferiori rispetto a quelle dei punti presi con strumenti topografici, vanificandone la misura e l’accuratezza generale del modello e del rilievo restituito.

    Grazie per i complimenti per il podcast!
    🙂
    Ciao!
    Paolo

Michele
30 May 2018 at 11:18
Reply

grz paolo per la gentile risposta.
in effetti, sì, si tratta di stima e cmq il risultato ricercato non è il DEM ma il mosaico delle foto. sempre restando che i gCP sn necessari. le difficoltà di accesso non sn dovute alla proprietà, in quano è la stessa che mi chiede il servizio ma al fatto che per rilevare i punti interni bisogna farsi delle belle passeggiate dentro al campo di grano (16 ettari solo in foto ma 38 nel totale), cosa poco agevole e che comporterebbe dei danni… cosa che il proprietario vorrebbe evitare. altra questione è anche che per rilvare questi punti, dovrei appoggiarmi a un topografo/geometra che ne rilevi le coordinate esatte, dato che al momento l’acquisto di uno strumento adatto è fuori dal mio budget di attività che ha appena battuto il calcio di inizio e ho già dato fondo a tutte le riserve… ho valutato il noleggio ma con costi di cauzione pari al 50% del costo dello strumento + quota di nolo… l’affiancamento a un secondo professionista è l’unica soluzione…
grazie cmq per le tue considerazioni.
michele



Davide
11 February 2020 at 14:29
Reply

Ciao Paolo, Innanzitutto I Miei Più Sinceri Complimenti Per I Contenuti Portati Nei Tui Articoli.
Sono Un Geometra/Topografo E Vorrei Esporti Il Mio Problema:
In Fase Di Esportazione Della Nuvola Di Punti Da Photoscan (File – Export Point) Mi Viene Richiesto In Che Sistema Di Coordinate Voglio Esportare La Nuvola, Io Vorrei Esportarla Nel Sistema Geografico Cui Sono Georeferenziati I Marker Che Ho Misurato In Campagna Con Sistema GNSS In Modalità RTK E Successivamente Inserito In Photoscan Ma Non Riesco A Farlo, Ho Provato Ad Esportare Spuntando “Local Coordinates” Ma Niente, Quando Vado Ad Importare Poi La Nuvola Su Un Altro Software Topografico Questa me la ritrovo non georeferenziata secondo le coordinate dei marker.
Come Posso Fare? Ti Ringrazio Anticipatamente Per L’aiuto.



    Paolo Corradeghini
    25 February 2020 at 20:39
    Reply

    Ciao Davide,
    grazie per i tuoi complimenti.

    Quando imposti un progetto in Metashape/Photoscan dovresti scegliere qual è il sistema di riferimento del progetto, quello delle foto e quello dei marker.
    Ti consiglio di far sì che il riferimneto generale e quello dei marker coincidano.
    Non è necessario ma è più rigoroso.

    Dopo che hai fatto l’elaborazione e, soprattutto, aggiornato tutto quanto con le coordinate dei marker (ottimizzazione dell’allineamento) le coordinate dei punto dovrebbero essere calcolate conseguentemente.

    Quando esporti i dati dovrebbero poi essere sistemati nel riferimento che hai scelto.

    È piuttosto complicato aiutarti senza avere il progetto ed i dati sotto mano.
    Spero comunque di averti dato degli spunti utili!

    Ciao e a presto!

    Paolo

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    YouTube Video UCi7FWlZ8-gdWbBqScaODajw_9J3htcvTbHA Se utilizzi PointCab Origins per produrre output da elaborare in CAD, potresti volere un DWG già completamente in 2D, pronto nello spazio di lavoro per la vettorializzazione (o per altre cose).

In questo video ti faccio vedere dove intervenire (nelle opzioni legate alla creazione di Layout e Sections) e ti condivido anche come creare un PDF. 


A questo link trovi il tutorial in formato PDF che racconta le opzioni di vista dell'output del file CAD: https://pointcab-software.com/wp-content/uploads/2021/01/EXPORT-LAYOUTS-SECTIONS-FOR-CAD%E2%80%8B.pdf

Ed a questa pagina trovi un po' di turorial sul software: https://pointcab-software.com/en/learn/


Il riferimento online per le informazioni sul software è questo: https://pointcab-software.com/en/

A questa pagina trovi già un sacco di tutorial fatti proprio da Pointcab Software   @PointCab  


Qui sotto ti metto tutti i link ai video della serie su PointCab Origins:
01 - Panoramica: https://youtu.be/fgKBT9pTfiE
02 - Piante e Sezioni: https://youtu.be/rXsVU3fms_8
03 - Facciata: https://youtu.be/SXvrsJZE4_s
04 - Esportare in 2D per il CAD e stampa PDF: https://youtu.be/9J3htcvTbHA


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, comandi o modi di fare qualcosa scrivimi ed io ne prendo spunto per un altro video come questo.

Il modo più veloce per contattarmi è tramite Telegram @paolocorradeghini
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02 - Piante e Sezioni: https://youtu.be/rXsVU3fms_8
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Se usi Cloud Compare, si crea una nuova "entità nuvola di punti" di cui puoi sapere le caratteristiche attraverso la finestra delle proprietà.

Te ne parlo in questo video, facendo un passaggio sulle varie sezioni delle proprietà, con un accenno anche a colore, unità di misura e matrice di trasformazione.


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0:00 Intro
0:37 La nuvola di punti di un versante
1:45 Il colore dello sfondo
2:23 Entità nuvola di punti e DB Tree
3:22 La finestra delle proprietà
4:04 Il volume di inviluppo
5:02 Uno sguardo alla finestra delle proprietà
5:38 CC Object
6:36 Il colore della nuvola di punti
9:11 Colore e Scalar Field
10:54 Box, dimensioni e traslazione
12:41 Unità di misura in Cloud Compare
15:00 Settore Cloud
16:09 Dimensione dei punti
18:09 Le proprietà dei campi scalari
19:39 La matrice di trasformazione
23:38 Metadati del file
23:56 Outro
    Agisoft Metashape Standard non ti permette di creare un output affidabile ed utilizzabile per scopi tecnici, perchè la nuvola di punti (ma anche la mesh) non è né georeferenziata, né scalata, né orientata correttamente.

Tuttavia se hai dei punti di riferimento puoi esportare la nuvola di punti da Metashap Standard per “sistemarla” in qualche altro software, rendendola utilizzabile.

In questo video uso Cloud Compare per fare una rototraslazione rigida con applicazione di fattore di scala.


Qui c’è un video dove ti parlo delle differenze tra le versioni Standard e Professional di Metashape: https://youtu.be/Le2-6mw-jDY?si=FSmR-t_dY4kXLv9B


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0:00 Intro
0:43 Standard VS Pro
1:52 Due progetti fotogrammetrici
3:41 La calibrazione interna delle camere
4:52 Differenze di elaborazione
6:17 Esporto la nuvola di punti
7:05 I punti di riferimento
8:17 Uso il software Cloud Compare
9:02 I dati in Cloud Compare
10:04 Rototraslazione della nuvola di punti
11:00 Il Tool di allineamento
14:16 Scelta delle coppie di punti
17:07 L’errore di trasformazione
19:40 Il risultato del processo
21:08 Considerazioni finali sull’elaborazione
23:42 Outro
    Uno dei vantaggi di PointCab Origins è quello di creare, molto velocemente, degli output 2D a partire da nuvole di punti 3D anche molto complesse e pesanti.

In questo video ti faccio vedere come creare una “facciata” attraverso una nuova sezione.

Non si tratta di un fotopiano o di un ortomosaico (se conosci il processo fotogrammetrico) ma della proiezione dei punti di una porzione di nuvola su un piano.

Ti faccio vedere anche come modificare i parametri di esportazione per vedere un output colorato o con informazione di riflettività e come richiamare, nella vista, queste cose.


Il riferimento online per le informazioni sul software è questo: https://pointcab-software.com/en/

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04 - Esportare in 2D per il CAD e stampa PDF: https://youtu.be/9J3htcvTbHA


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0:00 Intro
0:50 Le viste Standard
1:39 Creo una sezione
2:45 Modifico la traccia
3:21 Controllo la direzione di proiezione
4:12 Aggiusto il volume di taglio
7:18 Faccio una prima elaborazione
8:42 E valuto i risultati
9:37 Riprocessare un lavoro già fatto
11:50 Vedere colore, riflettanza e ombreggiatura
14:26 Attivare la vista dei livelli/sheet
16:00 File di output
17:51 Modificare la risoluzione
20:09 Attenzione al volume di taglio
23:07 Outro
    Una nuvola di punti contiene un sacco di informazioni ma come puoi fare ad accedervi?

Il primo step credo che sia quello di sapere chi metterà mano alla nuvola di punti, quali siano le sue necessità ed i suoi strumenti: tecnico, amministratore, progettista, professionista in altri settori, ...

Dopo si tratta di scegliere tra un visualizzatore o un software.

Se è “sufficiente” ispezionarla ed indagarla (anche quantitativamente) la soluzione più efficiente è il visualizzatore.
Meglio se online in modo da non dover scaricare dati pesanti o installare applicazioni nel tuo computer.

Se invece c'è la necessità di metterci sopra le mani, di fare elaborazioni o altre cose per il tuo lavoro o per i tuoi approfondimenti dovrai orientarti sui software.
Le scelte sono diverse, ma su tutte ti consiglio di iniziare con Cloud Compare che è un progetto open source, fatto molto bene, completo e ricco di contenuti e tutorial online.


Se hai dubbi, domande, richieste specifiche su procedure, comandi o modi di fare qualcosa scrivimi ed io ne prendo spunto per un altro video come questo.

Il modo più veloce per contattarmi è tramite Telegram @paolocorradeghini
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0:00 Intro
0:23 Che cos’è la nuvola di punti
1:08 L’utilizzo della nuvola
1:57 Perchè hai ricevuto la nuvola?
3:22 Il peso di una nuvola di punti
5:00 Un visualizzatore online
7:05 Interrogare la nuvola
10:19 I software
10:40 Lidar360
12:06 PointCab Origins
12:46 GIS & CAD
13:47 Un breve elenco di software
14:20 Cloud Compare
15:10 Download
16:12 Un giro per Cloud Compare
16:51 Outro
    Se non hai un computer super performante (ed hai una licenza Professional di Agisoft Metashape) puoi sfruttare "Agisoft Cloud", inviare i dati ai computer di Agisoft, e far processare i dati da loro.
È interessante il fatto che l'interfaccia operativa sia sempre Metashape.

Dopo aver fatto la registrazione al servizio, devi modificare un paio di opzioni nel software.
Da qui in avanti potrai scegliere se sfruttare le risorse del Cloud oppure quelle del tuo hardware.

Il collo di bottiglia di tutto quanto è la trasmissione dei dati attraverso la rete e se devi elaborare tanta roba potrebbe richiederti parecchio tempo.

Caricare i dati in cloud è anche un buon modo per condividere progetti e dati 3D attraverso la rete e l''uso di un browser.


A questo link trovi le informazioni per i servizi di Agisoft Cloud: https://www.agisoft.com/features/cloud/

Mentre qui ci sono un po' di informazioni e tutorial specifici: https://agisoft.freshdesk.com/support/solutions/folders/31000118608


Se sei una finanziatrice o un finanziatore di 3DMetrica (di livello alto) puoi trovare il progetto di Metashape Professional ed il link per navigare nei dati caricati in Cloud qui: https://www.patreon.com/posts/agisoft-cloud-89456359?utm_medium=clipboard_copy&utm_source=copyLink&utm_campaign=postshare_creator&utm_content=join_link


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0:00 Intro
0:36 Informazioni online su Agisoft Cloud
1:56 La gestione dei progetto in Cloud
2:42 Risorse online e tutorial
3:30 Il principio di lavoro
4:25 Impostazioni del software
6:42 Attenzione alla versione di Metashape
7:00 Allineamento di immagini
8:37 Il mio progetto in locale fatto in Cloud
9:21 Upload dei dati
10:32 Caricare dati nel Cloud da locale
11:13 Scaricare i dati dal Cloud in locale
11:31 Il progetto nel Cloud
13:31 Condividere informazioni
14:01 Misure e mesh
14:34 Gestione di elementi e layer
15:48 Inspection mode
17:50 Outro
    Una cosa molto facile da fare dentro il software PointCab Origins è creare output 2D a partire da una nuvola di punti.

In questo video ti faccio vedere come creare nuove proiezioni sul piano XY (piante, che il software chiama “Layout”) o nuove sezioni (section), lavorando sui parametri principali che governano la loro creazione, inclusa la gestione dei file.

P.S.
Al minuto 14:59 dico che si possono usare altre sezioni (diverse dalla viste Standard) per creare nuovi Layout.
È un errore perchè al momento della registrazione del video PointCab Origins ti permette di farlo solo appogiandoti alle viste Standard.


Il riferimento online per le informazioni sul software è questo: https://pointcab-software.com/en/

A questa pagina trovi già un sacco di tutorial fatti proprio da Pointcab Software  @PointCab  


Qui sotto ti metto tutti i link ai video della serie su PointCab Origins:
01 - Panoramica: https://youtu.be/fgKBT9pTfiE
02 - Piante e Sezioni: https://youtu.be/rXsVU3fms_8
03 - Facciata: https://youtu.be/SXvrsJZE4_s
04 - Esportare in 2D per il CAD e stampa PDF: https://youtu.be/9J3htcvTbHA


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0:00 Intro
0:14 La nuvola importata
1:18 Layout e Section
1:48 Creo una nuova sezione
2:15 Il volume di taglio
4:13 La direzione di proiezione ed il Job Editor
5:52 Stringere lo spessore della sezione
8:05 La gestione dei file
9:51 I file che vengono prodotti
11:01 Processing del lavoro
12:23 File dei risultati
14:29 Creo una nuova pianta
18:19 Outro
    Come nasce una nuvola di punti?
Come si fa a generare migliaia o milioni di punti nello spazio tridimensionale, magari colorati?

In questo video ti parlo dei metodi e delle tecnologie che servono proprio a questo: attivo VS passivo, fotogrammetria VS laser scanner.
Tutto in maniera semplice.


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0:00 Intro
0:15 Che cos’è una nuvola di punti
1:30 La posizione dei punti ed il rilievo discreto
2:59 Milioni di punti 3D
3:36 Tecniche attive e passive
5:13 Laser scanning
7:12 Laser scanner nella vita di tutti i giorni
8:46 Laser scanner a tempo di volo
9:58 Laser scanner a differenza di fase
11:13 Scansioni laser in movimento
13:29 Fotogrammetria
16:40 I dettagli di una nuvola di puntiInfl
17:55 Una nuvola di punti da scansione laser statica
19:51 Una nuvola di punti da SLAM
21:01 Colorare una nuvola di punti
21:57 Una nuvola di punti da Lidar da drone
22:40 Una nuvola di punti fotogrammetrica
23:27 Più dettagli in fotogrammetria
24:08 Nuvole di punti alla fine del rilievo
24:57 Outro
    Che cosa devi mettere dentro al tuo computer per poter fare elaborazioni fotogrammetriche?
O meglio, come entrano in gioco le componenti hardware di un pc per permettergli (e permetterti) di elaborare un dataset fotogrammetrico in maniera efficiente (cioè senza piantarsi ed in tempi ragionevoli)?

In questo video ti parlo, in maniera semplice, di CPU, RAM, Scheda Video, Hard Disk.

Prendo spunto dai contenuti già prodotti e pubblicati da Agisoft, per il loro software Metashape, ma spero che questo video possa essere utile anche per chi usa un programma diverso.

In coda faccio anche qualche considerazione su Laptop VS Desktop e sugli investimenti in questo campo.


Qui trovi le indicazioni di Agisoft sulle configurazioni hardware proposte per diverse prestazioni: https://www.agisoft.com/downloads/system-requirements/

A questo link trovi un articolo semplice ma abbastanza completo sulle componenti hardware: https://www.pugetsystems.com/solutions/photogrammetry-workstations/agisoft-metashape/hardware-recommendations/

Questo è un "white paper" dove puoi leggere i risultati di elaborazioni diverse (in termini di tempo) e di come interviene la RAM in tutto ciò: https://www.agisoft.com/pdf/tips_and_tricks/PhotoScan_Memory_Requirements.pdf

Ed infine un post dall'Helpdesk di Agisoft che mostra come variano i picchi di memoria (CPU) ed i tempi di calcolo al variare della qualità del processing: https://agisoft.freshdesk.com/support/solutions/articles/31000157329-memory-requirements-for-processing-operations


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0:00 Intro
0:46 Le indicazioni di Agisoft
2:05 Contenuti online sull’hardware per la fotogrammetria
2:35 La mia classifica dell’hardware
3:17 CPU
3:52 Core e frequenza di clock
5:07 GPU
6:06 Schede video per Metashape
7:09 RAM
8:32 Analisi della RAM in processi di elaborazione
9:17 La qualità dell’elaborazione dei calcoli
10:35 Hard Disk
11:16 Laptop VS Desktop
13:35 La mia configurazione hardware ed alcune considerazioni sull’investimento
17:29 Outro
    PointCab Origins è un software che tratta nuvole di punti.
Lavora con ogni tipo di nuvola (fotogrammetrica, Lidar, scanner terrestre, SLAM, ...) ed è molto orientato per la trasformazione da 3D a 2D, in modo semplice ed efficiente.

In questo video creo un nuovo progetto e ti faccio una panoramica del software spendendo qualche parola sul principio di funzionamento e sulla gestione dei file di progetto.


Il riferimento online per le informazioni sul software è questo: https://pointcab-software.com/en/

A questa pagina trovi già un sacco di tutorial fatti proprio da Pointcab Software: @PointCab 


Qui sotto ti metto tutti i link ai video della serie su PointCab Origins:
01 - Panoramica: https://youtu.be/fgKBT9pTfiE
02 - Piante e Sezioni: https://youtu.be/rXsVU3fms_8
03 - Facciata: https://youtu.be/SXvrsJZE4_s


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0:00 Intro
0:29 L’interfaccia principale
1:08 Il sito pointcab software
2:17 Pointcab Origins - Geoslam e Stonex
3:07 La nuvola di punti
4:53 Un nuovo progetto
7:25 La cartella di lavoro
9:42 Le viste standard 2D
11:55 La vista 3D
13:40 Gestione delle finestre
13:57 Il principio dei lavori
14:34 La gestione dei file dei lavori
16:12 Esploro il file DWG di una pianta
19:14 Layout & Section - Piante e Sezioni
19:50 Outro
    Se hai sentito parlare di nuvole di punti ma non sai che cosa sono, provo a spiegartelo in questo video.
In modo semplice.
Molto semplice.

Proprio come una nuvola, una nuvola di punti è un ammasso (un insieme di tanti elementi vicini) di punti, ognuno con una posizione nello spazio tridimensionale.

Poi può esserci molto di più, ma nella sua natura più intima una nuvola di punti è questo.

Se crei nuvole di punti, questo video non è per te.
Se lavori sulle nuvole di punti che qualcun altro ha creato, questo video non è per te.
Ma se conosci qualcuno che non ha idea di che cosa sia una nuvola di punti magari glielo puoi segnalare.
Grazie!

P.S.
Lo so che nella copertina del video c'è scritto Cloud Compare, ma lo uso e non ne parlo mai...
Lo farò tra qualche video sempre sul tema delle nuvole di punti.


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Se sei già finanziatrice o finanziatore di 3DMetrica (livello alto), puoi scaricare le slide che ho usato e farti un giro sulla nuvola di punti che ho mostrato in video qui: https://www.patreon.com/posts/che-cose-una-di-88854820?utm_medium=clipboard_copy&utm_source=copyLink&utm_campaign=postshare_creator&utm_content=join_link


0:00 Intro
0:12 Nuvola ed ammasso
1:18 Punto e posizione
2:59 Il mosaico: una nuvola di punti particolare
4:31 Una nuvola di punti in 2D
5:44 Le proprietà di una nuvola di punti
8:23 Ecco una nuvola di punti
9:46 Modello ed elementi discreti della nuvola
11:35 Coordinate dei punti e misure 3D
12:47 Usi, genesi ed affidabilità delle nuvole di punti
12:31 Outro
    Quali sono le differenze principali tra la versione Professional e quella Standard del software di Fotogrammetria Agisoft Metashape?

La prima e più evidente è il prezzo: ci sono 3000$ di differenza.
Ma la versione Standard non fa un sacco di cose rispetto a quella Pro e non ti permette di produrre in output una nuvola di punti (o una mesh) che sia affidabile e che possa essere usata confidentemente per scopi tecnici.
Infatti non è georeferenziata, scalata né ruotata.

A questo link trovi info sui prezzi delle due versioni: https://www.agisoft.com/buy/online-store/

Qui invece una lista di cose che possono o non possono fare: ttps://www.agisoft.com/features/compare/

Qui sotto c'è un video di @giampaolo-beretta che mostra come gestire la nuvola di punti prodotta dalla versione Standard in Cloud Compare: https://youtu.be/LofJDZW-t5w

E qui Fabio Guerra di @ThoposTV lo fa con il suo software di topografia Thopos: https://youtu.be/q0Kyxo0RFTQ?si=DFZCz6gNIRDXEryY


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I finanziatori di 3DMetrica possono scaricare i dati e gli output che mostro in questo video a questo link: https://www.patreon.com/posts/agisoft-pro-vs-88759184?utm_medium=clipboard_copy&utm_source=copyLink&utm_campaign=postshare_creator&utm_content=join_link


0:00 Intro
0:29 Quanto costano le versioni di Agisoft Metashape
1:03 Confronto tra le versioni del software
1:33 Puoi usare Metashape Standard per output affidabili?
3:11 Altre differenze tra le due versioni
3:50 Le due versioni a confronto
4:44 Il pannello delle Referenze nella versione Pro
6:28 La versione Standard ed il geotag delle immagini 
6:58 Altre differenze tra le due versioni
8:39 Come puoi usare Metashape Standard per scopi tecnici
9:32 Due nuvole di punti a confronto in Cloud Compare
10:40 Trasformare una nuvola di punti da Metashape Standard
12:31 Outro
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    tredimetrica

    [VIDEO - PointCab Origins - CAD in 2D e Stampa PDF [VIDEO - PointCab Origins - CAD in 2D e Stampa PDF]

Se utilizzi PointCab Origins per produrre output da elaborare in CAD, potresti volere un DWG già completamente in 2D, pronto nello spazio di lavoro per la vettorializzazione (o per altre cose).

In questo video ti faccio vedere dove intervenire (nelle opzioni legate alla creazione di Layout e Sections) e ti condivido anche come creare un PDF.

https://youtu.be/9J3htcvTbHA
    Quando porti una nuvola di punti dentro un softwar Quando porti una nuvola di punti dentro un software che la gestisce sei in grado di accedere a tutte le informazioni che ci sono racchiuse all'interno.

Se usi Cloud Compare, si crea una nuova "entità nuvola di punti" di cui puoi sapere le caratteristiche attraverso la finestra delle proprietà.

Te ne parlo in questo video, facendo un passaggio sulle varie sezioni delle proprietà, con un accenno anche a colore, unità di misura e matrice di trasformazione.

https://youtu.be/6gI38_ela40
    [Sezioni Idrauliche - Numerazione] Quando restitui [Sezioni Idrauliche - Numerazione]
Quando restituisci delle sezioni idrauliche (trasversali alla direzione della corrente di un corso d'acqua) assegna dei numeri che siano multipli di 10.
In questo modo ne puoi sempre aggiungere di nuove senza mandare all'aria la numerazione che hai già definito.

Di solito il nome delle sezioni segue la corrente.
Io parto da monte e vado a valle.
Così te le ritrovi ordinate anche lungo il profilo longitudinale dell'alveo.

Se usi una numerazione sequenziale 1, 2, 3, ... e devi aggiungere qualcosa tra le sezioni 2 e 3 (o perchè devi integrare il rilievo in campo o perchè vuoi estrarre qualcos'altro da un modello 3D continuo) può essere noioso.

Con i multipli di 10 puoi infilare una nuova sezione 25, tra la 20 e la 30, in modo indolore.

Ok, non si tratta di un post che cambia il mondo del rilievo e della modellazione fluviale, né di qualcosa che possa invalidare un rilievo, ma mi fa piacere condividere anche questo, sperando che possa risparmiarti "la prima volta in cui ti renderai conto di non aver pensato alla numerazione delle sezioni".
:)
    Agisoft Metashape Standard non ti permette di crea Agisoft Metashape Standard non ti permette di creare un output affidabile ed utilizzabile per scopi tecnici, perchè la nuvola di punti (ma anche la mesh) non è né georeferenziata, né scalata, né orientata correttamente.

Tuttavia se hai dei punti di riferimento puoi esportare la nuvola di punti da Metashape Standard per “sistemarla” in qualche altro software, rendendola utilizzabile.

In questo video uso Cloud Compare per fare una rototraslazione rigida con applicazione di fattore di scala.

https://www.youtube.com/watch?v=4seaI0-f5FY&feature=youtu.be
    Mi è capitata "in mano" questa foto, rimasta nel Mi è capitata "in mano" questa foto, rimasta nel catalogo di Lightroom appartenente ad un rilievo fatto l'anno scorso al Colle dell'Agnello.

Si trattava di un lavoro per la generazione di un DTM di supporto a studi di dinamica di valanghe.

Guardandola penso che non esiste altro modo per acquisire dati da elaborare se non quello di "volarci" sopra,

Non deve essere per forza un drone.
Anzi!
Per aree molto grandi (ed in alta montagna) un multicottero può perdere di efficienza (perchè soffre la rarefazione dell'aria e le temperature basse).
Allora è meglio un aereo o un elicottero, entrambe equipaggiati con strumenti ad hoc.

Ma si potrebbero usare alla grande anche le immagini satellitari.
Se il DTM non ha bisogno di un passo spinto (ed in questi casi 1 m/pixel è un ottimo risultato), la risoluzione delle immagini satellitari commerciali (30 cm/pixel) è sufficiente a fare il lavoro.
L'importante è la descrizione della morfologia.

Qui, tra Lidar e Fotogrammetria, preferisco la fotogrammetria.
Un po' perchè mi piace di più come tecnica, processo e risultati, poi perchè riesce ad essere più economica e poi perchè non c'è un albero o un ostacolo che copre il terreno.
Ma anche il Lidar va benissimo.
Lo vedo meglio a bordo di aereo o elicottero perchè non servono un gran numero di passate per coprire l'area e si limita un po' di rumore generale (considerando anche l'altissima qualità dei Lidar che si montano su questi mezzi).

Un aspetto complesso è il controllo dell'accuratezza su punti noti.
Qui la fotogrammetria da drone, aiutata da una campagna di presa mista (non solo foto nadirali ma anche oblique per una buona triangolazione) e da sistemi di posizionamento RTK, dà una bella mano.
Si tratterebbe alla fine di prendere punti di controllo nelle aree (ragionevolmente) accessibili a piedi.
Cosa non sempre banale.

In estrema sintesi, in un posto così, la chiave di tutto è prendere dati dall'alto.
    Uno dei vantaggi di PointCab Origins è quello di Uno dei vantaggi di PointCab Origins è quello di creare, molto velocemente, degli output 2D a partire da nuvole di punti 3D anche molto complesse e pesanti.

In questo video ti faccio vedere come creare una “facciata” attraverso una nuova sezione.

https://youtu.be/SXvrsJZE4_s?si=7jh-bw53bWn318Tp
    Settembre, di solito, è il mese in cui Amminstraz Settembre, di solito, è il mese in cui Amminstrazioni Comunali, Regioni, Consorzi locali, Province ed altri soggetti (pubblici) programmano e fanno tagli “importanti” sulla loro rete idrica e di drenaggio superficiale (torrenti e canali).

Il motivo (credo) è quello di offrire meno resistenza al deflusso delle acque nel periodo autunnale (dove si presume pioverà di più ed il rischio idraulico è maggiore).
Non entro nel merito del fatto che questo sia corretto o meno né di come e quando si debbano fare questi interventi, anzi se vuoi condividere il tuo pensiero su questo tema (in ambito idraulico, forestale e climatico) ne sarei contento.

In ogni caso la pulizia dell’asta è evidente.

Per questo motivo il momento è buono anche per fare rilievi finalizzati ad aggiornare le conoscenze dell’alveo (e delle aree vicine) e supportare eventuali nuove modellazioni idrauliche per il deflusso delle portate e la determinazione delle aree esondabili.
Se vuoi darmi il tuo parere anche sul tema dell’aggiornamento degli studi idraulici in relazione agli eventi di pioggia intensa frequenti sarebbe fantastico!

Questi rilievi si possono fare anche in inverno, quando la crescita della vegetazione spondale è più lenta.
Tuttavia il rischio di avere presenza d’acqua è maggiore.
E l’acqua può complicare i lavori o, in alcuni casi (rilievi lidar) crare proprio un bel buco nei dati acquisiti.
In un bacino piccolo è probabile che l’alveo sia in secca per la maggior parte dell’anno ma quando le dimensioni (superfici e lunghezze) ed i tempi di corrivazione aumentano l’acqua potrebbe rimanere lì per parecchio tempo.

Della pulizia degli alvei ne beneficiano tutti i tipi di rilievo: con GNSS, con Stazione Totale, Aerofotogrammetrico ed anche Lidar…

Attenzione alle temperature, perchè se continuano a mantenersi alte la ricrescita vegetazionale sarà comunque veloce ed i tempi per organizzarsi (programmi, offerte, incarichi, rilievi, …) si riducono!
    Una nuvola di punti contiene un sacco di informazi Una nuvola di punti contiene un sacco di informazioni ma come puoi fare ad accedervi?

Se è “sufficiente” ispezionarla ed indagarla la soluzione più efficiente è il visualizzatore.

Se invece c'è la necessità di metterci sopra le mani dovrai orientarti sui software. Su tutte ti consiglio di iniziare con il progetto open source Cloud Compare.

Ne parlo in questo video: 
https://youtu.be/0VYUiX7174s
    [Post per “smanettoni” di Potree Converter - T [Post per “smanettoni” di Potree Converter - Trascina un file LAS su PotreeConverter.exe e generare anche il file HTML]

Se prendi una nuvola di punti e ne trascini il file LAS su PotreeConverter.exe, si creano tutte le cartelle da caricare online ma manca il file HTML.
Grazie all’email di Dario Candela ti scrivo come fare.

La soluzione è creare un link sul desktop a PotreeConverter.exe e nelle proprietà del link inserire questi parametri: "C:\Program Files\PotreeConverter_windows_x64\PotreeConverter.exe" "-p index -i"
Fatto ciò, una volta trascinato il file LAS sul link, Potree genererà la cartella con anche insieme al file index.html

Con lo stesso principio si possono aggiungere altri parametri ed istruzioni ma l'importante è che il parametro "-i" stia sempre alla fine.

Grazie di cuore a Dario per aver condiviso con me questa informazione e per aver acconsentito a condividerla qui con te.

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