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LA LUNGHEZZA FOCALE IN FOTOGRAMMETRIA

28 Agosto 2018
Immagine di un'ottica fotografica e indicazione della lunghezza focale

La lunghezza focale in fotogrammetria determina il Ground Samping Distance (GSD).
È un fattore importante!
In questo articolo ti parlo di lunghezza focale reale ed equivalente e quale di questi due valori devi prendere per calcolare il GSD.
Inoltre puoi scaricare gratuitamente un foglio di calcolo per passare da una all’altra in relazione alle caratteristiche dell’ottica della tua fotocamera.

GROUND SAMPLING DISTANCE (GSD)

Prima di parlarti di lunghezza focale, è necessario che ti dica qualcosa sul Ground Sampling Distance (GSD), un parametro importante in fotogrammetria.

Ne avevo scritto un articolo generico, che puoi leggere qui, ed uno un po’ più specifico per fare fotogrammetria su terreni inclinati, che trovi qui.

Se ti va di leggerli, puoi approfondire un po’ di più l’argomento (che è davvero importante nei rilievi fotogrammetrici!).
Qui ti scrivo solo poche cose, telegrafiche, sul GSD.

Il GSD influenza l’accuratezza di un rilievo aerofotogammetrico.

Il GSD è la distanza tra i punti centrali di due pixel vicini di un’immagine digitale, misurata sul terreno reale.
Il GSD ti dice quanto è grande un pixel misurato sul terreno.

Il GSD si misura in mm/pixel o cm/pixel.
Minore è il GSD e maggiori sono i dettagli rappresentati all’interno di un’immagine.

La formula per calcolarlo è questa:

GSD = (D x d) / f

D è la distanza tra fotocamera e terreno (in aerofotogrammeria nadirale equivale all’altezza di volo);
d è la dimensione del lato di un pixel (che ha forma quadrata) del sensore fotografico (dipende dalla dimensione del sensore e dalla sua risoluzione);
 f è la lunghezza focale dell’ottica.

Cambiando questi tre valori, cambia il GSD, secondo una legge di proporzionalità diretta per D e d, ed inversa per f.

Se allontano il drone da terra, D aumenta e il GSD fa lo stesso.
Se aumento la lunghezza focale, f cresce e il GSD decresce.

Ora posso dirti qualcosa sulla lunghezza focale.

LA LUNGHEZZA FOCALE

La lunghezza focale (che trovi anche come distanza focale, o solo focale – in inglese focal lenght) è una proprietà fisica di una lente.

Un fascio di raggi paralleli che attraversa una lente (convessa, come quelle delle ottiche fotografiche) vengono deviati tutti nello stesso punto, il fuoco dell’obiettivo.

La lunghezza focale è la distanza tra il centro della lente (il punto nodale) ed il suo fuoco e si misura in mm.

Una lente più curva ha una lunghezza focale inferiore rispetto ad una più piatta.

Lunghezza focale (da General Science di Bertha M. Clark)

Aumentando la lunghezza focale si passa da ottiche super grandangolari a teleobiettivi:

  • 16mm è un super grandangolo;
  • 24mm e 35mm sono grandangoli;
  • 50mm è un’ottica normale;
  • 70mm, 150mm, 300mm sono teleobiettivi.

immagine che rappresenta la lunghezza focale di un'ottica fotografica

La lunghezza focale influisce sulla distanza di messa a fuoco di un’ottica, sulla sua profondità di campo, sull’ingrandimento e sull’angolo di campo.

LUNGHEZZA FOCALE E MESSA A FUOCO

Non puoi prendere una fotocamera ed appiccicare l’estremità dell’ottica a quello che stai fotografando, sperando che sia a fuoco.
Non funziona così.
Ti devi allontanare un po’.
Per lunghezze focale grandi ti devi allontare di più rispetto a lunghezze focali piccole.

LUNGHEZZA FOCALE E PROFONDITÀ DI CAMPO

La profondità di campo è un indicatore di qual è la porzione di un’immagine che si può considerare a fuoco.
Dipende dall’apertura del diaframma, dalla distanza dell’oggetto ripreso e dalla lunghezza focale.
A diaframma e distanza costante, maggiore è la lunghezza focale, minore sarà la profondità di campo.

LUNGHEZZA FOCALE E INGRANDIMENTO

La distanza di un oggetto da una lente determina l’ingrandimento dell’oggetto stesso.
Più l’oggetto si avvicina alla lente più la sua immagine diventa grande.

L’ingrandimento dipende non solo dalla distanza S dell’oggetto dal centro della lente ma anche dalla lunghezza focale f
Maggiore è la focale e maggiore è l’ingrandimento, secondo questa formula:

M = f / (f – S)

LUNGHEZZA FOCALE ED ANGOLO DI CAMPO

La lunghezza focale influisce su quanta parte di una scena inquadrata viene registrata in un’immagine.

Dalla lunghezza focale dipende l’angolo di campo, angolo di ripresa o Field of View (FOV), che si misura in gradi.

Un obiettivo con lunghezza focale corta rimpicciolisce gli oggetti  rispetto ad un obiettivo con lunghezza focale lunga che li ingrandisce ma cattura una parte più ampia della scena rispetto al secondo (focale lunga) che cattura una parte meno ampia.
Un grandangolo ha un FOV maggiore di un teleobiettivo.

Immagine che mostra il rapporto tra lunghezza focale ed angolo di campo per differenti ottiche

FOCALE FISSA E FOCALE VARIABILE (ZOOM)

Ci sono poi obiettivi che hanno una lunghezza focale fissa (monofocale) e obiettivi con lunghezza focale variabile (multifocale o zoom).
In uno zoom puoi ruotare una ghiera per cambiare in tempo reale la lunghezza focale dell’ottica che stai usando.

LUNGHEZZA FOCALE REALE E LUNGHEZZA FOCALE EQUIVALENTE

Quando si fotografava con fotocamere a pellicola, salvo poche eccezioni, la pellicola 35 mm era formata da “finestre” (che brutto termine!) di dimensione 36×24 mm.
Queste misure erano diventate un po’ lo standard in fotografia (escludendo le camera a medio e grande formato).

Era quindi piuttosto facile confrontare le caratteristiche di un obiettivo in base alla lunghezza focale.

La fotografia digitale ha cambiato un bel po’ le cose.
Le fotocamere montano sensori di dimensioni diverse e gli obiettivi hanno lunghezze focali molto differenti tra loro, a seconda alle camere su cui vengono montati.
Per fare ordine e far capire ai fotografi il tipo di obiettivo e le sue caratteristiche principali è stata inventata la “lunghezza focale equivalente”.
Essa rapporta la lunghezza focale reale di un obiettivo a quella di un equivalente obiettivo per fotocamere 35 mm o fullframe (una camera digitale con un sensore 36×24 mm, di dimensioni uguali a quelle del fotogramma della pellicola).

È stato così forte l’impulso della tecnologia digitale che quando acquisiti una fotocamera compatta o un’ottica è quasi più facile ed immediato trovare l’indicazione della lunghezza focale equivalente rispetto a quella reale.

Con i droni è senz’altro così!
Se leggi le specifiche delle fotocamere a bordo di molti droni della grande distribuzione (DJI, Yuneec, Parrot) trovi quasi esclusivamente i valori della lunghezza focale equivalente.

LUNGHEZZA FOCALE IN FOTOGRAMMETRIA

Per calcolare il Ground Sampling Distance e per programmare un rilievo fotogrammetrico devi usare la lunghezza focale reale.
Non devi considerare il valore equivalente.

La formula del GSD deriva da una similitudine geometrica tra triangoli.
Ti metto qui sotto l’immagine di riferimento.

Immagine che rappresenta lo schema di calcolo geometrico del Ground Sampling Distance

L’altezza del triangolo superiore è proprio la lunghezza focale reale.
Se la cambi con quella equivalente ottieni un valore del GSD sbagliato.

La lunghezza focale f entra nella formula del GSD al denominatore.
C’è una legge di proporzionalità inversa tra di loro.
Se cala una, aumenta l’altro, e viceversa.
A meno di usare una camera full frame o medio formato, la lunghezza focale equivalente è sempre maggiore di quella reale.
Se usi il valore della lunghezza focale equivalente, inserisci, nella formula del GSD, un valore maggiore di quello effettivo.
Il GSD che calcoli sarà quindi più piccolo di quello reale.
E così baserai il tuo progetto fotogrammetrico su un’informazione sbagliata.
Che ti portare a risultati non corretti.

Infatti potresti essere portato a volare più in alto, ingannato da un GSD basso, convinto di scattare foto con sufficiente dettaglio per gli scopi del tuo lavoro.
Ma non sarà così, perchè il GSD reale è maggiore di quello che hai calcolato con la lunghezza focale equivalente.
Esso dipende infatti dalla lunghezza focale reale (che è più piccola).
E potresti non restituire un rilievo fotogrammetrico con il dettaglio e l’accuratezza richiesti.

DA LUNGHEZZA FOCALE EQUIVALENTE A LUNGHEZZA FOCALE REALE

Calcolare la lunghezza focale reale a partire da quella equivalente è semplice.
Si tratta di fare una divisione.
Ma per farla devi consocere le dimensioni del sensore fotografico (espresse in mm) per confrontarle con quelle di un sensore full frame o 35 mm.

Oppure ti potrebbe bastare conoscere un fattore che si chiama “Crop Factor” (fattore di ritaglio).
Il Crop Factor è un numero (adimensionale) che ti dice quanto è più grande la diagonale di un sensore full frame rispetto a quella del sensore della tua fotocamera.

Il Crop Factor cambia da sensore a sensore.
Se lo consoci puoi calcolare subito la lunghezza focale reale da quella equivalente.
Se non lo conosci devi calcolarlo a partire dalla dimensioni del sensore (larghezza B e altezza A).

La diagonale di un sensore B x A misura: Csensore = Radice Quadrata (A² + B²).

Il Crop Factor associato a quel sensore è CF = C35mm / Csensore.
Dove C35mm è la misura della diagonale del sensore full frame.

Il Crop Factor di un sensore full frame è 1.
Il Crop Factor di un sensore a medio o grande formato è minore di 1.
Il Crop Factor di tutte le altre fotocamere è maggiore di 1.
Più il Crop Factor è grande e più il sensore è piccolo.

Una vola che conosci il Crop Factor del tuo sensore, puoi calcolare la lunghezza focale reale dividendo la lunghezza focale equivalente proprio per il Crop Factor.

fr = fe / CF

Questo (fr) è il valore che devi inserire nella formula per il calcolo del Ground Sampling Distance.

Ti faccio due esempi sulla base degli strumenti che utilizzo in aerofotogrammetria.

Il DJI Phantom 4 Pro ha un sensore da 1″, a cui corrisponde un Crop Factor di 2.7.
L’ottica della fotocamera integrata ha una lunghezza focale equivalente di 24 mm.
La lunghezza focale reale da usare nel calcolo del GSD è f = 24 / 2.7 = 8.8 mm.

Il DJI Spark ha un sensore da 1/2.3″, Crop Factor di 5.64, ottica da 25 mm (equivalenti) e lunghezza focale reale di f = 25 / 5.64 = 4.4 mm.

UN FOGLIO DI CALCOLO PER LA LUNGHEZZA FOCALE

Anche se passare da lunghezza focale equivalente a reale, e viceversa, è davvero semplice, ho preparato un foglio di calcolo che potrebbe facilitarti i conti.

Lo scarichi gratuitamente a questo link, senza dovermi lasciare email, nome o contatto.

Il foglio è davvero semplice!

Nella prima parte ci sono due box per calcolare la lunghezza focale reale da quella equivalente, e viceversa.

Nella seconda parte c’è una tabella con le caratteristiche fisiche e dimensionali di tutti i sensori digitali più diffusi.
Ci trovi larghezza, altezza, diagonale, area e crop factor.
Prendi il Crop Factor del tuo sensore ed inseriscilo nei due box superiori per fare il passaggio tra lunghezze focali.

Nell’ultima parte c’è una riga dove puoi calcolare il Crop Factor in caso in cui il tuo sensore non sia nella lista.
Per farlo però dovrai conoscerne le dimensioni (base ed altezza).

È davvero molto intuitivo e semplice!
Capisco che non è uno strumento rivoluzionario né innovativo, ma io lo uso spesso e lo trovo comodo ed abbastanza veloce.
Spero che possa tornare utile anche a te nel tuo lavoro.

E spero di averti dato anche qualche informazioni interessante sulla lunghezza focale in fotogrammetria.

Fammi sapere che cosa ne pensi!

Grazie davvero per avermi dedicato un po’ del tuo tempo nella lettura di questo articolo!

Se ti va di integrare i contenuti del foglio di calcolo che ho preparato mi fa molto piacere e sei il benvenuto.

Se vuoi contattarmi lo puoi fare su  Telegram cercando @paolocorradeghini, o via email a paolo.corradeghini at 3dmetrica.it

Scrivimi per dubbi, domande, approfondimenti, critiche o anche solo per un saluto!

A presto!

Paolo Corradeghini

Puoi ascoltare i contenuti di questo articolo in questa puntata del podcast di 3DMetrica:

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    Paolo Corradeghini, ligure, classe 1979, ingegnere per formazione, topografo di professione, sportivo per necessità e fotografo per passione. Fai click sulla mia faccia e scopri qualche informazione in più.
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01 - Panoramica: https://youtu.be/fgKBT9pTfiE
02 - Piante e Sezioni: https://youtu.be/rXsVU3fms_8
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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.

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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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Se sei già finanziatrice o finanziatore di 3DMetrica (livello alto), puoi scaricare la nuvola di punti esportata da Metashape Standard ed i punti per la georeferenziazione qui: https://www.patreon.com/posts/video-agisoft-la-89807354?utm_medium=clipboard_copy&utm_source=copyLink&utm_campaign=postshare_creator&utm_content=join_link


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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Qui sotto ti metto tutti i link ai video della serie su PointCab Origins:
01 - Panoramica: https://youtu.be/fgKBT9pTfiE
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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
0:50 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.


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Se sei già finanziatrice o finanziatore di 3DMetrica (livello alto), puoi farti un giro sulla nuvola di punti con il visualizzatore che ho mostrato in video qui: https://www.patreon.com/posts/gestire-le-di-o-89572596?utm_medium=clipboard_copy&utm_source=copyLink&utm_campaign=postshare_creator&utm_content=join_link


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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Oppure trovi gli altri miei contatti li trovi sul blog di 3DMetrica: https://3dmetrica.it/

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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/

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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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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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    [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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