Una nuvola di punti è un insieme di punti in 3 dimensioni che rappresentano la forma e la posizione di un oggetto o di una struttura. Questi punti vengono raccolti utilizzando diverse tecnologie di scansione, e rappresentano una quantità molto elevata di informazioni precise sulla superficie dell'oggetto o della struttura.
Le nuvole di punti (o point cloud) sono oggi utilizzate in una vasta gamma di settori, come l'edilizia, l'ingegneria, la geologia, l'arte e la cultura, per creare rappresentazioni digitali dettagliate e precise di oggetti o strutture.
La rilevazione territoriale e la rappresentazione tridimensionale sono due campi in cui il metodo point cloud sta giocando un ruolo sempre più importante, giorno dopo giorno. Si tratta infatti di un modo efficace e innovativo per rappresentare e analizzare grandi quantità di dati spaziali, e possono essere utilizzate per creare modelli tridimensionali estremamente precisi di un'area.
La raccolta di dati per creare una point cloud avviene utilizzando tecnologie come il laser scanning, la fotogrammetria e le tecnologie GPS.
Il laser scanning genera una serie di misurazioni rapide e accurate della forma e della posizione delle caratteristiche sul terreno.
La fotogrammetria utilizza immagini acquisite da diverse angolazioni per creare un modello tridimensionale.
Le tecnologie GPS consentono di acquisire informazioni precise sulla posizione di oggetti e punti sul terreno.
Le attività di rilevazione sono spesso gestite tramite l'impiego di droni equipaggiati con fotocamere ad alta risoluzione e sensori laser.
L'utilizzo di droni per la generazione di nuvole di punti presenta molte opportunità rispetto alle tecnologie tradizionali, poiché permette un accesso più rapido e facile a luoghi difficili da raggiungere, fornisce una rappresentazione precisa della superficie che viene esaminata e riduce il tempo e i costi di acquisizione dei dati.
Dopo l'acquisizione questi dati vengono elaborati con software specifici per creare una "nuvola di punti", un insieme di dati che rappresenta la posizione tridimensionale di ogni punto acquisito. La nuvola di punti può essere utilizzata in seguito per creare un modello tridimensionale di un territorio, di un edifico o di qualsiasi struttura.
Questa rappresentazione tridimensionale precisa e dettagliata del territorio o di una struttura può essere utilizzata per molti scopi, tra cui la pianificazione delle infrastrutture, la valutazione del rischio idrogeologico, la conservazione del patrimonio culturale, la rappresentazione e l'analisi di strutture, la pianificazione del restauro e la valutazione delle prestazioni, oltre alla progettazione di nuove costruzioni.
La differenza principale tra le nuvole di punti e la modellazione 3D riguarda la quantità di informazioni che rappresentano e come vengono generate.
Le nuvole di punti sono un insieme di punti in 3 dimensioni che rappresentano la forma e la posizione di un oggetto o di una struttura. Questi punti vengono raccolti utilizzando tecnologie come la scansione laser o la fotogrammetria con droni, e rappresentano una quantità molto elevata di informazioni precise sulla superficie dell'oggetto o della struttura.
La modellazione 3D, invece, consiste nella creazione di una rappresentazione tridimensionale sintetica di un oggetto o di una struttura, utilizzando software di progettazione o modellazione. Questo processo richiede la definizione di superfici piane e forme semplificate, che vengono combinate per creare una rappresentazione tridimensionale dell'oggetto o della struttura.
Le nuvole di punti sono uno strumento molto potente per la rilevazione territoriale, poiché permettono di acquisire dati precisi sulla forma e la posizione delle caratteristiche del terreno. Questi dati possono quindi essere utilizzati per creare modelli tridimensionali precisi del territorio che possono essere utilizzati per diversi scopi, come ad esempio la simulazione di impatto ambientale di nuove costruzioni, o il monitoraggio dei cambiamenti a cui alcune zone sono soggette e che possono rappresentare un punto di attenzione.
Le nuvole di punti possono essere utilizzate anche per riprodurre in versione digitale strutture tridimensionali, come edifici, monumenti e infrastrutture. Questo metodo di acquisizione dei dati permette di creare modelli tridimensionali precisi che possono essere utilizzati per simulazioni architettoniche, analisi dello stato di conservazione delle strutture e pianificazione del restauro.
Le applicazioni della nuvola di punti sono oggi solamente agli albori, ed è facile immaginare che questa tecnologia continuerà ad evolvere nel prossimo futuro, assieme a quella di droni, laser scanner, apparecchiature fotografiche e sensori. La diffusione di queste tecnologie, tra le altre cose, contribuirà a rendere più accessibile la creazione di Digital Twin, i gemelli virtuali di un'infrastruttura fisica che troveranno applicazione su vasta scala nel Metaverso.