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El escáner láser terrestre: metodologías y flujos de trabajo para la creación de modelos digitales del Patrimonio | grazia tucci, valentina bonora, barbara pucci
EL ESCÁNER LÁSER TERRESTRE: APLICACIONES, INTEGRACIÓN CON OTROS SENSORES Y
FLUJOS DE TRABAJO
GRAZIA TUCCI, VALENTINA BONORA, BARBARA PUCCI

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Índice
Objetivo general:
Contestar a la pregunta: «Que puedo hacer con el escáner
Laser terrestre y cuales son las herramientas que necesito??»
Objetivos específicos:
Análisis de los flujos de trabajo.
Individuación de los entregables que se pueden sacar desde las
nubes de puntos/modelos 3D.
Individuación de los elementos clave del flujo de trabajo con nubes e
puntos/modelos 3D/otros sensores.
Individuación de la s herramientas imprescindibles para trabajar con
nubes de puntos/modelos 3D/otros sensores.
Metodología:
Análisis de ejemplos a escala urbana y arquitectónica.

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Flujodetrabajo
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SIMULACIONES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
BIM
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTOEntregables

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Arezzo, Piazza S. Agostino - 2006

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Firenze, Palazzo Medici-Riccardi, Cappella dei Magi - 2011

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Cupola di San Gennaro, Napoli [2006]

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TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SIMULACIONES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
BIM
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS

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Siena, Torre del Mangia

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Siena, Torre del Mangia

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Accademia – Volta a crociera a copertura della galleria dei Prigioni

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MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SIMULACIONES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
BIM
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES

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Arezzo, Piazza S. Agostino - 2006

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Arezzo, Piazza S. Agostino - 2006

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Fossacava, fronte di cava romana - 2008

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Fossacava, fronte di cava romana - 2008

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Nubesdepuntos
Fossacava, fronte di cava romana - 2008

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Parámetros para realizar una buena ortoimagen con nubes de puntos

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Nubesdepuntos
Parámetros para realizar un buen video con nubes de puntos
https://www.youtube.com/watch?v=Y6YjUJMLPTg
https://plus.google.com/u/0/112266862922716484529/posts/5suecKC3EWP

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MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SIMULACIONES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
BIM
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES

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Gerusalemme, Cappella di Sant’Elena - 2008

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Nubesdepuntos
Gerusalemme, Cappella di Sant’Elena - 2008

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Gerusalemme, Basilica del Santo Sepolcro – 2007-2010

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Gerusalemme, Basilica del Santo Sepolcro – 2007-2010

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Nubesdepuntos
1
2

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VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SIMULACIONES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
BIM
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO

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Nubesdepuntos

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Nubesdepuntos
Ventajas:
No hay perdida de información métrica
Ahorro de tiempo para sacar entregables
Se obtienen entregables mas manejables (imágenes y líneas)
Posibilidad de inspecciones de las nubes “free” (plugins gratuitos)
Posibilidad de crear videos para la fruiciones
Posibilidad de crear contextos 3D para simulaciones
Desventajas:
Representación de la realidad por puntos con elementos vacíos
Difícil intercambio de los ficheros de los datos brutos (nubes) con
programas de uso común
Necesidad de operadores que sepan interpretar y leer los elaborados

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Modelos3D
http://it.wikipedia.org/wiki/Modellazione_3D
2. Mallas poligonales en programas de ingeniería
inversa.
 Modelación de superficies a través:
1. Extrusión, Revolución etc.. de elementos 2D en
programas CAD.

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Modelos3D
Firenze, Statua del Giardino di Boboli - 2008
Perugia, Chiesa di San Francesco al Campo - 2002
1
2

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Modelos3D
http://it.wikipedia.org/wiki/Modellazione_3D
2. Mallas poligonales en programas de ingeniería
inversa.
 Modelación de superficies a través:
1. Extrusión, Revolución etc.. de elementos 2D en
programas CAD.

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Modelos3D
http://download.kubit.de/english/documents/TechnicalInfos/PointCloud/FactSheet_PointCloud_US_screen.pdf
http://www.pointools.com/gallery/pointools4rhino/pt4rhino_model.jpg.php

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Modelos3D
Calolziocorte (Lecco), Santa Maria del Lavello - 2006

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Modelos3D
1. Uso de Programas CAD (y eventuales Plugins)
Firenze, Cappella Rucellai - 2002

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Modelos3D
Firenze, Cappella Rucellai - 2002

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Modelos3D
Firenze, Cappella Rucellai - 2002

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MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SIMULACIONES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
BIM

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Modelos3D
Prato, Castello dell’Imperatore - 2012

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Modelos3D
1. Uso de Programas CAD (y eventuales Plugins)
Prato, Castello dell’Imperatore - 2012

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Modelos3D

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Modelos3D
Ventajas:
Representación de la realidad por superficies
Modelos mas amigable para usuarios no expertos
Datos exportable en muchos programas de uso común
Clasificación elementos arquitectónicos
Desventajas:
Mucho tiempo para modelación
Perdida de información métrica
Dificultades en aplicar imágenes tomadas con escáner
Dificultades en modelar formas orgánicas

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Modelos3D
?

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1. Extrusión, Revolución etc.. de elementos 2D en
programas CAD.
Modelos3D
http://it.wikipedia.org/wiki/Modellazione_3D
 Modelación de superficies a través:
2. Mallas poligonales en programas de ingeniería
inversa.

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Modelos3D
Firenze, Grotta degli Animali - 2012

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Modelos3D
Realizado en colaboración con LMVC – Barcelona http://lmvc-cpsv.wix.com/lmvc Arezzo, Bastione Belvedere - 2012

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Modelos3D
Corrección normales Cierre huecos
Ajuste aristas
Autor: Arq. Juan Manuel Corso Sarmiento
Reducción polígonos
http://www.3dreshaper.com/Mailing/201103_SharpEdges_ENG.htm

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Modelos3D

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BIM
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
MAQUETAS
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
SIMULACIONES

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Modelos3D
Realizado en colaboración con LMVC – Barcelona http://lmvc-cpsv.wix.com/lmvc
Arezzo, Bastione Belvedere - 2012

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El escáner láser terrestre: metodologías y flujos de trabajo para la creación de modelos digitales del Patrimonio | grazia tucci, valentina bonora, barbara pucci
Modelos3D

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DE INVESTIGACION CIENTIFICA
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SIMULACIONES
BIM
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAQUETAS

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Modelos3D
Realizado en colaboración con LMVC – Barcelona http://lmvc-cpsv.wix.com/lmvcRitrovamenti archeologici (MUSINT project, www.musint.it) - 2011

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Modelos3D
Realizado en colaboración con LMVC – Barcelona http://lmvc-cpsv.wix.com/lmvc
Edicola del Santo Sepolcro a Gerusalemme - 2009

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MAQUETAS
SIMULACIONES
BIM
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO

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Modelos3D
Realizado en colaboración con LMVC – Barcelona http://lmvc-cpsv.wix.com/lmvc
2. Modelacion a traves de mallas
Ravenna, Basilica di San Vitale

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Modelos3D
Realizado en colaboración con LMVC – Barcelona http://lmvc-cpsv.wix.com/lmvc Ravenna, Basilica di San Vitale

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MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAQUETAS
SIMULACIONES
BIM
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
ANALISIS
ESTRUCTURALES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
SECCIONES

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Modelos3D
Ravenna, Basilica di San Vitale
Creacion de secciones

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Modelos3D
Ventajas:
Representación de la realidad por superficies
Proceso de mallado semiautomático
Modelos mas amigable para usuarios no expertos
Mas fiel a la realidad que el modelo construido a través de
herramientas CAD
Puede modelar superficies irregular y “orgánicas”
Se puede aplicar la textura obtenida a través de las imágenes
tomadas con el escáner
Desventajas:
Necesidad de optimizar la malla
Perdida de información métrica
Modelo no clasificable
Ficheros pesados/aproximativos
Modelos no gestionables en plataformas comunes

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MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAQUETAS
SIMULACIONES
BIM
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SECCIONES
INTEGRACIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
ANALISIS
ESTRUCTURALES

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Integraciones
AutoCad
Polyworks
Rhinoceros
Ansys
W. Salvatore, N. Luca, R. Tognaccini, B. Pucci. “Evaluation of Seismic
Vulnerability of Santa Maria del Mar in Barcelona by an Integrated
Approach Based on Terrestrial Laser Scanner and Finite Element
Modelling”, International Journal of Architectural Heritage.

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Integraciones
W. Salvatore, N. Luca, R. Tognaccini, B. Pucci. “Evaluation of Seismic
Vulnerability of Santa Maria del Mar in Barcelona by an Integrated
Approach Based on Terrestrial Laser Scanner and Finite Element
Modelling”, International Journal of Architectural Heritage.

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Integraciones
W. Salvatore, N. Luca, R. Tognaccini, B. Pucci. “Evaluation of Seismic
Vulnerability of Santa Maria del Mar in Barcelona by an Integrated
Approach Based on Terrestrial Laser Scanner and Finite Element
Modelling”, International Journal of Architectural Heritage.

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ANALISIS
ESTRUCTURALES
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
MAQUETAS
SIMULACIONES
BIM
MAPAS DE
DESPLAZAMIENTO
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
MEDICIONES Y
ANALISIS
GEOMETRICOS
Nubesdepuntos
TOMA DE
DATOS
PRE PROCESO
NUBE DE
PUNTOS
POSICIONES
IMAGENES
LIMPIEZA
REGISTRO / GEO
POS
OPTMIZACIÓN
SIMULACIONES
COLOR/
INTENSIDAD
MODELOS 3D
VIDEOS, ORTO
IMAGENES
SECCIONES
INTEGRACIONES
PLANTAS,
ALZADOS Y
SECCIONES
GEOL. DATOS
OTROS SENSORES

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Integraciones
22 fotografie (camera
D700, ob. 200 mm)
Pistoia, Fregio dell’Ospedale del Ceppo - 2012

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Integraciones
Pistoia, Fregio dell’Ospedale del Ceppo - 2012

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Integraciones
Geometría
“imagen”
Geometría
“objeto”
B. Pucci, A. Marambio, A. Jungner, A.Núñez, F. Buill, “An
integration proposal for Terrestrial Laser Scanner, GB-SAR
and Topographic Data. Application to the Sagrada Familia
Temple.” Optical 3-D Measurement Techniques, 1-3 Luglio
2009, Vienna (Austria).

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Integraciones

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Conclusiones
Objetivo general:
Contestar a la pregunta: «Que puedo hacer con el escaner
Laser terrestre y cuales son las herramientas que necessito??»
La adquisición de datos es relativamente sencillos y rápidos. El
posterior procesamiento de datos es muy complejo y generalmente
requiere mucho tiempo y conocimientos, aunque no es necesario
hacer el modelo 3D cada vez para todas las aplicaciones y en algunos
casos las nubes de puntos brindan todas las informaciones que
requerimos.
Para cada aplicación específica el escáner proporciona nuevas
posibilidades de análisis conjuntamente a las mas tradicionales.
Los datos procedentes desde escaneado pueden ser útil desde
finalidades de divulgación y comunicación hasta estudios mas
científicos: según los casos hace falta elegir el flujo de trabajo y las
herramientas mas adecuadas.