Se você chegou até aqui, provavelmente deve estar se perguntado o que são Laser Scanners e como estes equipamentos funcionam na prática.
Caso deseje trabalhar com Modelagem 3D, entender quais são os princípios de funcionamento de aparelhos de escaneamento a laser será fundamental para o garantir sucesso em sua carreia.
Pensando em ajudá-lo a entender um mais sobre esses equipamentos, neste artigo, iremos abordar o que são equipamentos de Laser Scanner, como eles funcionam na prática e as suas principais aplicações.
O Que é Laser Scanner?
Se você já trabalha na área de Modelagem 3D, provavelmente já teve contato direto com equipamentos de Laser Scanner ou, ao menos, com Modelos 3D gerados por meio destes equipamentos.
Apresentando detalhamento impressionante, os equipamentos comumente denominados de Laser Scanner ganharam bastante notoriedade nos últimos anos, desempenhando um papel crucial em áreas como a arquitetura e a engenharia civil.
De forma simplificada, podemos definir um Laser Scanner como sendo um equipamento que utiliza feixes de laser para medir distâncias e capturar aspectos tridimensionais de superfícies, objetos ou ambientes.
Em razão de apresentarem alta precisão e detalhamento, estes equipamentos vêm se tornando cada vez mais populares e indispensáveis para a captura precisa de aspectos tridimensionais.
Para ajudá-lo a entender com maior clareza o que é um Laser Scanner, no vídeo abaixo irá encontrar uma demonstração prática de seu funcionamento.
Como Funciona o Laser Scanner?
Agora que você já conhece um pouco mais sobre os equipamentos de Laser Scanner, ficará bem mais simples entender como esses dispositivos funcionam.
Basicamente, a tecnologia por trás dos equipamentos de Laser Scanner é o LiDAR (Light Detection and Ranging), embora o termo “Laser Scanner” seja mais genérico e pode englobar outras tecnologias de medição por laser, como a varredura por fase e a triangulação óptica.
Em termos populares, o termo Laser Scanner é utilizado para definir equipamentos de escaneamento a laser utilizados para realizar medições estáticas em distâncias curtas ou médias.
Por outro lado, o termo LiDAR é popularmente utilizado para definir equipamentos que utilizam de sistemas de escaneamento a laser em medições dinâmicas em larga escala, normalmente, associados ao mapeamento aéreo com drones.
Embora alguma confusão possa ser feita em razão das terminologias populares, o princípio de funcionamento destes equipamentos é o mesmo. Basicamente, eles utilizam de técnicas de emissão de pulsos de laser, medindo o tempo que a luz leva para retornar ao sensor, permitindo calcular distâncias e gerar nuvens de pontos e modelos 3D que representam fielmente a realidade.
Este princípio de funcionamento é conhecido como time-of-flight (ToF). Na figura abaixo, você irá encontrar uma demonstração didática deste princípio.
Embora na figura acima tenha sido demonstrado apenas um único pulso de laser, na prática, estes equipamentos emitem milhões de pulsos de laser por segundo, realizando uma varredura completa de ambientes, superfícies e objetos.
Por este motivo apresentam um alto detalhamento visual, sendo capazes de recriar com muita fidelidade aspectos tridimensionais da realidade. Entretanto, é importante lembrar que a técnica de time-of-flight, por si só, não é capaz de gerar cores, sendo necessário uma integração com sensores RGB para criar modelos mais realistas.
Após a obtenção das distâncias pelo equipamento de Laser Scanner, por meio de softwares específicos, somos capazes de criar nuvens de pontos detalhadas. Se você não sabe o que é uma nuvem de pontos, recomendamos que acesse o conteúdo da GeoSense intitulado “Como As Nuvens de Pontos Estão Revolucionando a Engenharia?”
A partir das nuvens de pontos, modelos tridimensionais com alto nível de detalhamento são gerados durante o processamento de dados. Estes modelos são o principal produto obtido por meio de escaneamento a laser e apresentam muitas aplicações práticas. No próximo tópico, iremos apresentar algumas destas aplicações para diferentes áreas do conhecimento.
Principais Aplicações do Lasser Scanner
Dentre as principais vantagens dos equipamentos de Laser Scanner, destacam-se a rapidez para coleta de dados, o baixo custo operacional e as possibilidades de se recriar com um alto nível de detalhamento aspectos tridimensionais da realidade.
Por estes motivos, esses equipamentos apresentam muitas aplicações práticas em diferentes áreas do conhecimento. Abaixo, listamos as principais aplicações de equipamentos de Laser Scanner.
- Engenharia civil: na construção civil, esses equipamentos são utilizados para levantamento topográfico, planejamento de obras, monitoramento e inspeção de obras, digitalização de edificações e, em especial, para gerar modelos 3D que podem ser integrados com BIM (Building Information Modeling).
- Arquitetura: na arquitetura, os equipamentos de Laser Scanner são utilizados de forma similar à construção civil, entretanto, também apresentam aplicabilidades para o design de interiores, reformas, escaneamento de prédios históricos e até mesmo para realizar propostas de reformas de um edifício.
- Engenharia geotécnica: para a geotecnia, equipamentos de Laser Scanner são utilizados no monitoramento de encostas, taludes e barragens, ajudando na identificação de riscos de deslizamentos e erosões.
- Engenharia elétrica: para a engenharia elétrica, os Laser Scanners podem ser aplicados na modelagem de redes elétricas, inspeção de subestações e análise de torres de transmissão para manutenção preditiva.
- Topografia: embora os sistemas tradicionais de drones embarcados com LiDAR sejam mais comuns de serem utilizados em levantamentos topográficos,em alguns casos, os sistemas de Laser Scanner podem apresentar uma melhor aplicação.
- Arqueologia: para a arqueologia, o Laser Scanner possibilita o escaneamento de sítios arqueológicos, o registro digital de monumentos históricos e a reconstrução virtual de estruturas históricas, auxiliando na preservação do patrimônio cultural.
- Mineração: na mineração, equipamentos de Laser Scanner são amplamente empregados no levantamento geológico, monitoramento de áreas de exploração minerária e em análises de impacto ambiental, tornando a extração mineral mais eficiente e sustentável.
- Realidade virtual: os equipamentos de Laser Scanner podem ser utilizados para a digitalização de ambientes reais, criação de modelos tridimensionais detalhados e desenvolvimento de experiências imersivas em realidade virtual em diferentes setores.
Embora apresente muitas outras aplicações, os equipamentos de Laser Scanner são mais utilizados em projetos de construção civil e arquitetura e se você deseja trabalhar com esses equipamentos, com certeza irá encontrar um excelente campo de atuação nestas áreas.
Isto acontece, em especial, pelas possibilidades de integrar modelos tridimensionais gerados por escaneamento a laser com projetos em BIM. Se você não saber o que é BIM, recomendamos que acesse o conteúdo da GeoSense intitulado “BIM e Drones: Tudo o Que Você Precisa Saber”.
Além disso, a baixa oferta de profissionais qualificados aliada a alta demanda de serviços de escaneamento a laser para a construção civil e arquitetura, torna este um excelente caminho para quem busca construir uma carreira de sucesso como profissional de Modelagem 3D.
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