Soluciones de escaneo 3D

Cómo Artec 3D está apoyando a Ucrania

La digitalización de la histórica Basílica de Notre Dame muestra el potencial para construcción del Ray II

Desafío: digitalizar una enorme catedral ubicada en una zona concurrida de Montreal, Canadá, con gran detalle, sin incluir a ningún transeúnte curioso en el modelo 3D final.

Solución: Artec Ray II, Artec Studio.

Resultado: un modelo 3D increíblemente grande y ultrarrealista de toda el área alrededor de la Basílica de Notre Dame, con suficiente detalle para la preservación del patrimonio o su posible exploración en realidad virtual.

¿Por qué Artec 3D?: el Artec Ray II captura de forma rápida y precisa grandes áreas u objetos, con su sistema de inercia visual (VIS) que le permite rastrear el posicionamiento, por lo que sabe dónde se encuentra en un espacio 3D. El software Artec Studio facilita la combinación de escaneos capturados desde diferentes posiciones, o el uso de datos adicionales de escaneo 3D o fotogrametría para aumentar el detalle en áreas críticas.

Notre Dame Basilica

La Basílica de Notre Dame en Montreal, Canadá. Imagen utilizada bajo la licencia Creative Commons.

Ningún paseo por el centro de Montreal está completo sin ir a ver su famosa Basílica de Notre Dame. A menudo clasificada como uno de los lugares turísticos más populares de la ciudad, esta imponente iglesia neogótica no es sólo una impresionante pieza de arquitectura, es una cápsula del tiempo para la historia local.

Construida en 1656, 14 años después de la fundación de Montreal, la catedral cuenta con pinturas y vidrieras de figuras clave de todo su pasado. Esto incluye a líderes religiosos como Marguerite Bourgeoys, así como al fundador de la ciudad, Paul Chomedey de Maisonneuve.

Como era de esperar, la Basílica de Notre Dame se ha convertido en un punto de referencia preciado en las bulliciosas calles de Montreal, y continúa aportando un valioso sabor histórico a una ciudad ahora moderna. Pero al igual que muchos sitios patrimoniales, la Basílica necesita un mantenimiento constante. Desde 2020 se están llevando a cabo trabajos de restauración de su fachada exterior, incluyendo su mampostería, tapajuntas y campanarios.

Dado que los monumentos del mundo comienzan a parecer cada vez más frágiles, muchos están recurriendo al escaneo 3D para la preservación del patrimonio digital. Sin embargo, capturar un área o estructura completa puede ser mucho más difícil de lo que parece. Las atracciones turísticas más populares suelen estar cubiertas de gente, ocultando los edificios de la vista de los escáneres 3D y otros dispositivos de captura de datos por igual. También tienden a ser absolutamente masivos, lo que requiere una solución de digitalización ultrarrápida y potente.

Notre Dame Basilica

Un Artec Ray II escaneando en 3D el exterior de la Basílica. Imagen cortesía de Solidxperts.

Aquí es cuando entra el partner certificado Gold de Artec, Solidxperts. Cuando su equipo tuvo en sus manos por primera vez el nuevo Artec Ray II, buscaban demostrar su potencial de captura de edificios, y la Basílica de Notre Dame parecía el caso de prueba perfecto. La digitalización del monumento más famoso de la ciudad lo preservaría para las generaciones futuras, a la vez que mostraría la capacidad de captura a gran escala del Ray II.

Capturando la joya de la corona de Canadá

Cuando el equipo de Solidxpert se presentó in situ para escanear la Basílica, sus principales retos eran el entorno y la escala. Como era de esperar, la zona estaba repleta de gente. También era enorme, de una manera que podría haber llevado días capturarla en el frío helado de un invierno canadiense.

En cambio, el Ray II hizo que la captura fuera rápida, sencilla e intuitiva. La pantalla incorporada del dispositivo permite configurarlo sin una computadora portátil y operarlo de forma remota a través de la aplicación Artec Remote. En este caso, el equipo escaneó desde alrededor de 25 ubicaciones, recogiendo diferentes ángulos de la catedral a medida que avanzaban. En este caso, el sistema VIS del Ray II resultó fundamental para la navegación espacial en 3D y ayudó a garantizar que ninguna de las características definitorias del sitio quedara sin capturar.

Notre Dame Basilica

Escaneo 3D de Solidxperts dentro de Artec Studio. Imagen cortesía de Solidxperts.

Albergando también una estatua del fundador de Montreal, el área alrededor de la Basílica está llena de objetos de interés. Para asegurarse de que todo esto también fuera capturado, colocaron el Ray II en un círculo alrededor de este monumento, recogiendo todos los datos necesarios a una velocidad de hasta 2 millones de pts/seg. Después de sólo unas horas, habían compilado un conjunto de datos completo y el equipo estaba encantado con los resultados.

«Nuestros escaneos son increíbles», dijo Alexandre Gosselin, director de AM y escaneo 3D en Solidxperts. «Uno de los edificios capturados tiene unos 30 pisos de altura y tiene un exterior de vidrio (lo que dificulta mucho el escaneo). Vale, algunas de las ventanas no salieron perfectamente, pero se puede ver toda la Basílica e incluso las calles circundantes. Capturamos estos objetos a más de 100 metros de distancia. ¡El rango del Ray II es una locura cuando lo piensas!»

Notre Dame Basilica

Un Artec Ray II escaneando en 3D la estatua del fundador de Montreal. Imagen cortesía de Solidxperts.

Creación de un modelo 3D inmersivo

El procesamiento de datos comenzó en Artec Studio, donde Solidxperts ordenó, alineó y fusionó los escaneos capturados en una malla 3D detallada. El algoritmo de «doble escaneo» del Ray II eliminó eficazmente los objetos en movimiento, como los transeúntes. Junto con la naturaleza inalámbrica del dispositivo y la batería de larga duración, Gosselin dice que esto hizo que la captura de datos limpios fuera increíblemente fácil. Pero las herramientas de eliminación y borrado de valores atípicos del software seguían siendo útiles para aplicar pulido sin tener que exportar a software de terceros.

El modelo resultante quedó tan realista que el equipo de Solidxperts cree que algún día podrían utilizar el mismo enfoque para crear un modelo 3D con suficiente profundidad para aplicaciones de realidad virtual. Para capturar este detalle adicional, utilizarían la función de fusión de múltiples resoluciones de Artec Studio para combinar conjuntos de datos de escaneo 3D, o la fotogrametría con IA para mejorar los resultados utilizando imágenes/videos capturados por drones.

«Tengo acceso a un dron, pero hay fuertes restricciones en Montreal con respecto a los vuelos de drones, las vías aéreas alrededor de la ciudad, así que tendría que verificar si es posible», agregó Gosselin. «También podríamos haber escaneado algunas partes de la estatua con el Leo para una mejor captura de detalles, y luego importar estos escaneos junto con los datos del Ray II en el mismo conjunto de datos. Juntos, los Leo y Ray II capturan más datos de una manera muy, muy rápida, y les veo un enorme potencial en esta área».

Notre Dame Basilica

El modelo 3D final del fundador de Montreal en Artec Studio. Imagen cortesía de Solidxperts

Hacer frente a la creciente demanda

El escaneo de Artec 3D ya se ha convertido en un medio muy popular para preservar sitios patrimoniales en todo el mundo. A través de su red de partners de confianza, las tecnologías de Artec 3D han digitalizado todo, desde puntos de referencia en su Luxemburgo natal hasta reliquias antiguas para un documental de Discovery Channel, inmortalizando estos movimientos como modelos 3D realistas cada vez.

Muchos de ellos han sido digitalizados utilizando una combinación de dispositivos portátiles de Artec, LiDAR y captura de datos 3D de fotogrametría. Ahora, el equipo de Solidxperts está viendo una creciente demanda de estas soluciones en las industrias más amplias de arquitectura y construcción, donde la captura completa de detalles es una necesidad absoluta para una planificación, análisis y reacondicionamiento efectivos del sitio.

«Actualmente, muchos de nuestros prospectos con el Ray II están en el sector construcción», concluyó Gosselin. «Una aplicación muy clara que tenemos en este momento es un cliente que busca construir una plataforma para un sitio de maquinaria. Así que hay tuberías, hay otros artículos pequeños, maquinaria por todos lados. Nuestro objetivo es escanear todo el entorno, todas las tuberías, todos los cables, todos los equipos tal y como están. A continuación, puede importarlo a SolidWorks y crear esta estructura basándose únicamente en los datos de escaneo».

Con su escaneo de la Basílica, el equipo de Solidxperts ha hecho algo más que digitalizar parte del Montreal histórico: ha abierto un mundo de posibilidades. La digitalización a gran escala nunca ha sido tan sencilla; será emocionante ver qué tipo de infraestructura, antigua o nueva, se encargarán de escanear a continuación.

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