As-built graphic documentation of the Monumento a la Tolerancia. Validation of low-cost survey techniques

EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X h ps://doi.o g/10.4995/ege.2020.14766 APEGA, UPV *Co espondence au ho : Sa a Mo ena, [email p o ec ed] Recei ed: 11 Decembe 2020, Accep ed: 15 Decembe 2020, Published: 31 Decembe 2020 AS-BUILT GRAPHIC DOCUMENTATION OF THE MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDATION OF LOW-COST SURVEY TECHNIQUES LEVANTAMIENTO GRÁFICO DEL MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDACIÓN DE TECNICAS DE LEVANTAMIENTO DE BAJO COSTE Sa a Mo ena a , Bo ja Mole o Alonso b, José An onio Ba e a-Ve a c , Sal a o e Ba ba d a Depa men o Ci il Enginee ing, Uni e si y o Sale no, I aly. [email p o ec ed] b Ma e Ae onáu ica, T igo G oup, Spain. [email p o ec ed] c Depa amen o de Ingenie ía G á ica, Uni e si y o Se illa, Spain. [email p o ec ed] d Depa men o Ci il Enginee ing, Uni e si y o Sale no, I aly. [email p o ec ed] Abs ac The Monumen o a la Tole ancia is an emblema ic sculp u e ealized by Edua do Chillida, a pe ec example o he documen a ion o sculp u es wi h uni o m ex u es, non- e lec i e colou s and wi h poo ly elabo a ed shapes h ough he implemen a ion o a ious pho og amme ic ools, as well as using di e en applica ions o p ocessing phase. The basic da a a e pho os aken quickly and wi hou an accu a e p e ious s udy, which is why he implemen a ion o any a ge was no o eseen. In o de o p o e he esul s di e en kind o analysis we e conduc ed. The i s ype was ca ied ou analysing he esul s ob ained om di e en so wa e, wi h he use o he same ins umen . The second one was a compa ison o he models ob ained wi h di e en ools, elabo a ed wi h he same so wa e and he las one a alida ion o pho og amme ic model wi h he lase scanne one. The comple e esul s will be p esen ed and c i ically discussed o alida e hese ools and applica ions. Keywo ds: A chi ec u e su ey; 3D Pho og amme y, Poin cloud; Compa ison; Accu acy. Resumen El Monumen o a la Tole ancia es una emblemá ica escul u a ealizada po Edua do Chillida, un pe ec o ejemplo pa a la documen ación g á ica de obje os con ex u as uni o mes, colo es ma e y con o mas simples median e di e sas he amien as o og amé icas, así como median e el uso de di e en es aplicaciones en la ase de pos p oceso. Los da os de pa ida p oceden de o os omadas sin una plani icación p e ia, po lo que no se ha con emplado la colocación de ningún ipo de dianas. Con el obje o de pone a p ueba los esul ados se han lle ado a cabo di e en es ipos de análisis. El p ime o se ha ealizado analizando los esul ados ob enidos con di e en e so wa e pe o usando la misma ins umen ación. El segundo ha sido la compa ación del los modelos ob enidos con di e en es he amien as pe o elabo ados con el mismo so wa e. Finalmen e se ha lle ado a cabo una alidación del modelo o og amé ico con el modelo ob enido con escáne láse . Todos los esul ados se p esen an y discu en pa a alida las he amien as y aplicaciones empleadas. Palab as cla e: Le an amien o a qui ec ónico; Nubes de pun os; Fo og ame ía; Compa ación; Exac i ud. 1. INTRODUCTION A chi ec u al su ey wi h he implemen a ion o digi al echnologies ep esen s oday one o he main me hods o as-buil g aphic ep oduc ion, bo h in he a chi ec u al (Mole o e al. 2013: 673), a chaeological (Fio e i e al. 2020: 2) and sculp u al ield (Loaiza Ca ajal e al. 2020: 234). The possibili y o eaching igo ous measu emen s and he massi e na u e o he echnology, in ac , allow in e oga ing epea edly he documen a ion and o ob ain echnical elabo a ions wi h di e en deg ees o esolu ion. Based on p e ious s udies (Mo ena e al. 2019: 135) and S M compa a i e analysis (Rod íguez-Na a o 2012: 100; Gil- Pique as e al. 2019: 645), his con ibu ion aims o analyse no only he oppo uni ies ha he new low-cos echnologies gua an ee in he ield o sculp u al he i age (wi h homogeneous ex u es, simple geome ic shapes and non- e lec i e ma e ials), bu also compa a i e e alua ions o su eys o he same objec when he a iables a e no only he ins umen s bu also he imes and abo e all he ope a o s. The p og ess achie ed, bo h ha dwa e and so wa e, in he ield o su eying makes i inc easingly easy o gene a e models e en om acquisi ions ha a e no pe ec ly ponde ed. The possibili y o implemen ing pho os acqui ed h ough echnologies ha a e now widely used, compac came as and sma phones (Shul s 2017: 481), as well as he a ailabili y o low- cos and use - iendly so wa e, in ac , allows pu suing su icien ly accu a e esul s. This ensu es g ea e digi iza ion o he he i age (Tabone 2019: 48), e en i , only o di ulga ion pu poses: web isualiza ion, i ual ou s, as well as inno a i e ways o ca alogue and s o e documen s in eminen ly g aphic, echnical and a chi ec u al his o y da abases. The aim o his pape is he analysis and compa ison o h ee- dimensional models o he Monumen o a la Tole ancia (Figu e 1). The a en ion is ocused on his monumen ollowing he collec ion o many su ey expe iences conduc ed by di e en people (e en non-expe s) ob ained du ing he yea s wi h a ious ins umen s (FARO ocus3D X330, Nikon COOLPIX L11 and Apple iPhone 11) and p ocessed wi h some so wa e (SCENE, Pho oModelle , Me ashape, eyescloud3D, 3DF Zephy and ReCap Pho o). To p o e he accu acy o hese da a, se e al analyses ha e been ca ied Fig. 1. Monumen o a la Tole ancia and Puen e de Isabel II. Sou ce: own elabo a ion 2008. MORENA, S.; MOLERO ALONSO, B.; BARRERA-VERA, J.A.; BARBA, S. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 99 ou , he i s one o e alua e he di e ence pu sued by he a ious so wa e in he p ocessing o da a coming om he same ins umen a ion. A second analysis was ca ied ou , ins ead, compa ing he bes esul s ob ained wi h he wo di e en ins umen s p ocessed wi h he same so wa e. Finally, he need o p ac ically p o e comme cial and usual echnologies o he es i u ion o models ine i ably in ol ed he compa ison o he da a acqui ed wi h a lase scanne cha ac e ized by high p ecision and accu acy (Figu e 2). Al hough he esul s o his in es iga ion a e achie ed wi h scien i ic igo , he da a o his esea ch a e p esen ed he e wi h a p edominan ly in o ma i e in en . 1.1 HISTORICAL INTRODUCTION The Monumen o a la Tole ancia is an emblema ic sculp u e loca ed in Se ille and signed by he au ho Edua do Chillida (San Sebas ián, 1924- 2002). I was inaugu a ed in 1992 a he Uni e sal Exhibi ion in Se ille in memo y o he Edic o G anada, wi h which he Jews we e expelled om he Ca holic mona chs. The wo k, inanced by he Fundación Amigos de Se a ad, is loca ed on he “Muelle de la Sal”, Paseo del Alcalde Ma qués del Con ade o, nex o he Puen e de Isabel II, popula ly known as Puen e de T iana (Rabe 2014: 137). Made en i ely o ein o ced conc e e, i ises o a o al heigh o abou 4 m and ex ends 12 m wide. Opposing he iolen and su e ing pas , i p esen s i sel as a g ea emb ace be ween di e en cul u es, o encou age unde s anding and ole ance (Ma os 2015: 99). Despi e i s appa en simplici y, seen om di e en pe spec i es, i always assumes di e en con igu a ions, once he le a m p o udes, ano he one p e ails he igh one, seemingly e e y po ion o he wo k is “always di e en bu ne e he same” (Chillida 2016: 103). The absence o isual uni o mi y o he wo k is he e y emblem o ole ance, he e is no single poin o iew, only espec o di e si y ha can coexis oge he . Despi e i s a is ic and symbolic impo ance, ollowing se e al ac s o andalism, he sculp u e had an ex emely deg aded appea ance, which is why i was necessa y o clean and consolida e i . This, howe e , was no enough o limi u he ac s o andalism ha eplica ed hemsel es on he s uc u e, unde lining e en mo e he need o documen , de ec and digi ize Fig. 2. Co espondence iew based on poin clouds lase acqui ed wi h FARO Focus 3D X330. Sou ce: own elabo a ion 2020. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 100 AS-BUILT GRAPHIC DOCUMENTATION OF THE MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDATION OF LOW-COST SURVEY TECHNIQUES ou he i age o p ese e, di ulge and ca alogue i by gene a ing an a chi e o da a a ailable o any e en uali y. 2. DATA ACQUISITION AND PROCESSING The da a acqui ed by di e en ope a o s and in di e en ime we e eached by h ee di e en ins umen s and p ocessed wi h a ious so wa e, desc ibed below ( he in o ma ion con ained is mainly aken om he espec i e manuals). I is also essen ial o unde line ha some acquisi ions we e ca ied ou by inexpe ienced pe sonnel and only o documen a y pu poses. The choice o pho og amme ic p og ams o da a p ocessing ell on bo h p o essional and use - iendly applica ions whe e he in e ac ion wi h he use du ing he p ocess is s ongly limi ed. In pa icula , he so wa e implemen ed a e Me ashape by Agiso and 3DF Zephy by he I alian 3DFLOW. They a e applica ions ha ope a e in S uc u e o Mo ion (S M) o he pseudo-au oma ic p ocessing o h ee-dimensional pho o- ealis ic models. In he second case, he choice ell on eyescloud3D and ReCap Pho o. The i s consis s o an app connec ed o he cloud, accessible ia bo h mobile phone and compu e , o he Spanish eCap u e3D. I au oma ically p oceeds a he gene a ion o poin cloud and mesh, wi hou he need o high-pe o mance compu e s, and, a he end, i p o ides o display he model on a ne wo ked pla o m. Wi h a e y simple in e ace, i also allows di e en i e a ions o measu emen and edi ing, as well as he possibili y o geo- e e ence and download he model. ReCap Pho o is a se ice included wi h Au odesk’s ReCap P o, which allows p ocessing close- ange o d one pho os o he gene a ion o poin cloud, mesh and o hopho o. Wi h a simple g aphical in e ace, also in his case he p ocess o he da a is pe o med on he in e ne , allowing da a edi ing once he model has been p ocessed. Howe e , gi en he cha ac e is ics o he monumen and he close-up sho s, he bes esul s we e ob ained by ope a ing in objec mode, which au oma ically gene a es a ex u ed mesh. The wo k low wi h he use o Me ashape and 3DF Zephy so wa e is mainly based on i e consecu i e s eps: came as o ien a ion and images alignmen wi h he gene a ion o a spa se cloud, de ec ion o con ol poin s (ex ac ed om he lase scanne model) o loca e and scale he model, dense cloud cons uc ion, mesh gene a ion and model ex u iza ion. Di e en ly o he p e ious cases, wi h he eyescloud3D and ReCap Pho o applica ions, we p oceeded o selec he pho os and s a he p ocess and, only a e he gene a ion o he model, we could scale and expo i . A gene al le el, he main di icul ies encoun e ed we e: he alignmen o he came as, despi e a su icien o e lap o abou 70% wi h bo h COOLPIX L11 and iPhone 11, and . Fig. 3. 7-poin s iden i ied on he lase scanne poin cloud. Sou ce: own elabo a ion 2020. MORENA, S.; MOLERO ALONSO, B.; BARRERA-VERA, J.A.; BARBA, S. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 101 he absence o a ge s ela ed o a monumen cha ac e ized by homogeneous ex u e and simple geome ic shape. The selec ed Con ol Poin s we e ex ac ed om he lase scanne model. The coo dina es o 7 poin s we e iden i ied o loca e and scale he pho og amme ic models (Figu e 3). Finally, he absence o a pho og aphic pole o a UAV ligh made impossible o e u n he uppe pa o he model, which is why all he p ocessed da a ha e gaps in he uppe pa . Tables isible in he igu es 4 and 5, schema ize he main da a p ocessing ob ained du ing he alignmen phase, dense cloud and mesh gene a ion espec i ely. 2.1 FARO FOCUS3D X330 Phase di e ence lase p oduced by he CAM2 company, is cha ac e ized by i s weigh (only 5 kg) and compac ness, p ope ies ha gua an ee an easy managemen o he de ice acili a ing i s mo emen be ween he a ious posi ions. The ield o iew co e s an opening o 360° ho izon ally and 300° e ically, wi h an acquisi ion dep h om 0.6 m o 330 m (Gollob e al. 2019: 4). The pho og aphic senso , which allows colou acquisi ion du ing scanning, is in eg a ed in he sys em and allows u he limi a ion o e o s du ing da a p ocessing. To acili a e and speed up he acquisi ion o scans, ealized in 2015, a i s 360° p e-acquisi ion has been ca ied ou o each s a ion, wi h a dis ance be ween poin s o 15.35 mm a 10 m (1/10 esolu ion and 4× quali y). Only a e wa ds, a highe esolu ion acquisi ion (1/4 wi h he same 4× quali y), wi h a poin s dis ance o 6.14 mm a 10 m and wi h he addi ion o colo ime ic in o ma ion, was ca ied ou . Da a managemen and p ocessing we e conduc in 2020 wi h he p op ie a y so wa e o he scanne , SCENE ( e sion 2019.0.0.1457). The in o ma ion collec ed di ec ly om he ins umen du ing acquisi ion (al ime e , compass, inclinome e , and GPS) gua an eed easie managemen o he 7 scans used o gene a e he e e ence poin cloud. A a i s manual eco ding, h ough he iden i ica ion o homologous elemen s in he scans, an au oma ic cloud- o-cloud eco ding ollowed wi h he aim o making imp o emen s in he inal global spa ial egis a ion o he model. The gene a ed cloud has abou 58,000,000 poin s, wi h an a e age poin e o Fig. 4. Main da a p ocessing in he align phase. Sou ce: own elabo a ion, 2020. Fig. 5. Main da a p ocessing in he buil phase o dense cloud and mesh. Sou ce: own elabo a ion 2020. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 102 AS-BUILT GRAPHIC DOCUMENTATION OF THE MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDATION OF LOW-COST SURVEY TECHNIQUES o abou 8 mm and a 20% o e lap o scans. Finally, h ough a Clippinbox , he a ea o in e es has been selec ed o expo i o compa ison on hi d-pa y so wa e. 2.2 COOLPIX L11 Compac Nikon came a ea u ing 1/2.5” CCD senso o 6.2 MP, a a iable ocal leng h be ween 6.2-18.6 mm and a ocal ape u e o /2.8-5.2. I s simplici y o ope a ion and i s pa icula sensi i i y o ligh wi h an ISO 800 make i easy o use e en o non-p o essional people. The pho og aphic acquisi ions made on si e in he 2008 we e made only o documen a ion pu poses and, he e o e, wi hou he use o a ge s. The inspec ion concluded wi h he acquisi ion o 77 pho og aphs o he sculp u e om di e en angles. The Me ashape p ocessing, ca ied ou by se ing he Highes accu acy (maximum esolu ion o he pho os) and a key poin limi o 40,000, ended wi h he alignmen o 74/77 pho os. A dense cloud, consis ing o abou 42,000,000 poin s and a mesh model o 8,000,000 polygons, was hen c ea ed. In he case o he 3DF Zephy applica ion he bes esul s we e achie ed by se ing, du ing he o ien a ion phase o he came as, key poin limi s o 7,500 and a 100% esolu ion o he images gua an eeing an alignmen o 70/77. The esul s ob ained a e a dense cloud o abou 2,000,000 poin s and a polygonal mesh o as many aces, cha ac e ized by se e al gaps especially nea he le a m. The da a p ocessing h ough he eyescloud3D applica ion ga e be e esul s wi h he selec ion o only 50/77 pho os, gene a ing a cloud o abou 1,500,000 and a mesh o 170,000 polygons, wi h he p esence o a ious gaps sca e ed in he model. Finally, he da a was also p ocessed wi h ReCap Pho o, which allowed he gene a ion o a mesh model o abou 870,000 aces bu wi h a ious de o ma ions especially nea he a ms. A u he so wa e, implemen ed in 2008, o manage his da a was Pho oModele .6. In his case, he calib a ion o he came a was ca ied ou successi ely o he su ey: i consis s in a p ocess whe e i is necessa y o ake pho os (main aining ixed he pa ame e s) o a g id wi h a se ies o poin s wi h heo e ical coo dina es p o ided by he so wa e. The compa ison o hese poin s wi h he eali y cap u ed by ou came a allows us o de ine he deg ee o which he ield images a e de o med by he lens, o subsequen co ec ion. Successi ely, we p oceed in he gene a ion o he h ee-dimensional scene wi h he de ec ion o homologous poin s be ween he images, by which he posi ions o he came as in he space a e calcula ed now o making he sho . This is an a duous p ocess which S uc u e om Mo ion sys ems (also a ailable in newe Pho omodele eleases) ha e imp o ed. Once all he necessa y images ha e been o ien ed, he model is cons uc ed on which, subsequen ly, he su aces ep esen ing he monumen a e de ined. Finally, he ex u es a e p ojec ed on he su aces, ensu ing ha hey come om he images in a mo e o hogonal si ua ion, and wi hou obs acles, o a be e pho o ealis ic quali y. 2.3 IPHONE 11 Sma phone designed and manu ac u ed by Apple cha ac e ized by a 1/2.55” CMOS senso and a double came a o 12 MP, one wide angle and one ul a-wide-angle. Ve y popula in ecen yea s, i gua an ees he p oduc ion o good quali y pho os e en by inexpe ienced use s. The inspec ion, once again ca ied ou wi hou a p ope ly signi ican pu pose and in he absence o a ge s, i was conduc ed in he 2020 and ended wi h he ealiza ion o 83 pho os. The pa ame e s used in Me ashape, e y simila o he p e ious ones, wi h maximum accu acy and esolu ion o he pho os du ing he o ien a ion phase, allowed o ob ain an alignmen o 82/83 pho os. Despi e he highe numbe o acquisi ions, he gene a ed cloud has a numbe o poin s equal o 38,000,000 and a mesh o abou 8,300,000 aces simila o he model wi h he Nikon. In he same way o 3DF Zephy , he bes esul s we e ob ained by se ing key poin limi alues a 7,500 and maximum pho o esolu ion, ensu ing an alignmen o 82/83 pho os, a cloud model wi h 1,050,000 and a mesh o abou 12,000,000 aces. Using 83/83 pho os i was possible o p oceed wi h he c ea ion o he model also in eyescloud3D, a cloud o abou 2,000,000 and a mesh o 405,000 polygons was gene a ed. Finally, we use ReCap Pho o wi h he gene a ion o a mesh consis ing o abou 1,000,000 polygons and de o ma ions e iden in a ious pa s o he model. MORENA, S.; MOLERO ALONSO, B.; BARRERA-VERA, J.A.; BARBA, S. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 103 3. COMPARISON The p ocessed da a we e compa ed o alida e wha was a ained. A i s analysis was ca ied ou by e i ying he bes esul s achie ed using he same ool and p ocessing he da a wi h di e en so wa e. Subsequen ly, based on wha had been ob ained, he main di e ences be ween wo o he bes models ealized wi h COOLPIX L11 and iPhone 11 we e e alua ed and inally e e y hing was alida ed by compa ing he p e e able model wi h he one de ec ed by lase scanne . Howe e , while in he case o p o essional applica ions such as Me ashape and 3DF Zephy he compa ison can be based on s a is ical da a ex ac ed and p ocessed di ec ly by he so wa e du ing he elabo a ion ime, he same canno be conduc ed in he case o he emaining wo applica ions. To make u he compa isons, he models we e expo ed in uni e sal o ma and compa ed in a hi d-pa y so wa e, CloudCompa e V.2.10.2. Fo a compa ison be ween dense clouds, “Cloud– o-Cloud Dis ance compu a ion” (C2C) was used. I is he de aul way o compu e dis ance be ween dense clouds in he so wa e: o each poin o he compa ed cloud, i sea ches he nea es poin in he e e ence cloud and compu es hei (Euclidean) dis ance. In he case o poin cloud and mesh compa ison, necessa ily we should ha e p oceeded wi h “Cloud- o-Mesh Dis ance compu a ion” (C2M) in which o each poin o he compa ed cloud, he so wa e should iden i y he closes iangle in he e e ence mesh. Howe e , ope a ing in his way, he so wa e will au oma ically iden i y he mesh as he e e ence elemen . To in e he models and conside he cloud gene a ed by Me ashape as a e e ence, i was necessa y o i s sample he mesh and, only hen, compa e i . 3.1 SOFTWARE COMPARISON Tables (Figu e 6 and 7) show, o bo h COOLPIX L11 and iPhone 11, he e-p ojec ion e o s o he x, y, z coo dina es o each Con ol Poin used in Fig. 6. Re-p ojec ion e o s o each Con ol Poin wi h he Nikon COOLPIX L11 ins umen . Sou ce: own elabo a ion 2020. Fig. 7. Re-p ojec ion e o s o each Con ol Poin wi h he iPhone 11 ins umen . Sou ce: own elabo a ion 2020. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 104 AS-BUILT GRAPHIC DOCUMENTATION OF THE MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDATION OF LOW-COST SURVEY TECHNIQUES he i s wo so wa e ( he posi ion o he poin s a e isible in he p e ious igu e 3). As can be seen, in he case o Nikon ool, he 3DF Zephy so wa e has sligh ly highe de ia ion alues han Me ashape, eaching a medium alue o e o o abou 1.50 cm espec o 1.38 cm o Me ashape, wi h maximum alue o 3.0 cm o he poin 3. Mo e di e ence, ins ead, a e isible in he case o iPhone 11 ins umen wi h he poin 2 ha each an e o o abou 5.00 cm in he case o 3DF Zephy so wa e. A u he compa ison, as p e iously speci ied, has been ca ied ou wi hin he CloudCompa e so wa e o e alua e he exis ing de ia ions be ween he model su aces (Ba ba e al. 2019: 149). The Me ashape poin cloud achie ed he bes esul s and was aken as a e e ence o compa ison wi h he emaining models ex ac ed om he so wa e. In he igu es 8, 9 and 10 i is possible o isualize he esul o he abo e analysis. The column on he igh o he image ep esen s he ange o he exis ing de ia ion be ween poin s belonging o wo di e en models which a e, in ac , ep esen ed in alse colou s. The maximum de ia ions (in ed) each alues equal o 10 cm and a e isible in he i s compa ison only in a po ion o he le a m. Sa is ac o y, a e also hose ob ained wi h eyescloud3D so wa e, ins ead, ob ious Fig. 8. The compa ison be ween he pho og amme ic poin clouds o Me ashape and 3DF Zephy (Nikon). Sou ce: own elabo a ion 2020. Fig. 9. The compa ison be ween he pho og amme ic poin clouds o Me ashape and eyescloud3D (Nikon). Sou ce: own elabo a ion 2020. Fig. 10. The compa ison be ween he pho og amme ic poin clouds o Me ashape and ReCap Pho o (Nikon). Sou ce: own elabo a ion 2020. Fig. 11. The g aphic dis ibu ion o he compa ison Me ashape wi h 3DF Zephy (Nikon). Sou ce: own elabo a ion, 2020. Fig. 12. The g aphic dis ibu ion o he compa ison Me ashape wi h eyescloud3D (Nikon). Sou ce: own elabo a ion, 2020. MORENA, S.; MOLERO ALONSO, B.; BARRERA-VERA, J.A.; BARBA, S. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 105 de ia ions, a e mainly shown in he model e u ned wi h ReCap Pho o. The esul s o he poin - o- poin compa ison o he models gene a ed by he di e en so wa e used o p ocess he COOLPIX L11 da a ha e been schema ically shown in he g aphs whe e on he x-axis a e he de ia ion alues in m and on he y-axis he numbe o poin s o which his alue co esponds (Figu e 11 and 12). F om wha we can see, he bes esul s we e achie ed in compa ison wi h 3DF Zephy which has he lowes s anda d de ia ion alue (1.3 cm), howe e , good esul s we e also achie ed in he case o eyescloud3D wi h s anda d de ia ion alues close o 1.8 cm as well as he e u n o a comple e model wi hou signi ican gaps. Less sa is ac o y a e hose gene a ed by ReCap Pho o wi h a s anda d de ia ion eaching a alue o abou 3 cm. The peak o he cu e is close o 0.15 cm o compa ison wi h 3DF Zepy and he analysis o he g aphic show as he 90% o he poin ha e a de ia ion less han 2 cm. In he case o eyescloud3D, mos poin s ha e alues o de ia ion o 0.80 cm wi h a ound 70% o wi h de ia ion less han 2 cm. Fu he compa isons ha e been made wi h he iPhone 11. F om he analysis o he igu e 13, we can be seen ha he compa ison o he Me ashape and 3DF Zephy models has mo e de ia ions han he p e ious compa ison wi h he Nikon. Values o abou 10 cm occu mainly nea he le a m, hey a e con i med by an inco ec alignmen in 3DF Zephy model. Be e esul s, in his second case, came om he eyescloud3D applica ion, which allowed o gene a e a dense cloud wi h sligh de ia ions om Me ashape, eaching a s anda d de ia ion alue o abou 1.4 cm (Figu e 14). Once again, he dis ibu ion is schema ically shown in he g aphic isible in he igu e 15, wi h he highes equencies nea he alue o 0.15 cm and a ound 80% o poin s wi h de ia ion less han 2 cm. O he wise, ReCap Pho o has e u ned a model wi h a s ong de ia ion om he e e ence one, no only on he a m, bu in he gene al model, eaching in some poin s signi ican di e ences mo e han 10 cm (Figu e 16). 3.2 INSTRUMENTS COMPARISON As p e iously men ioned, a u he compa ison was made be ween he esul s ob ained Fig. 13. The compa ison be ween he pho og amme ic poin clouds o Me ashape and 3DF Zephy (Apple). Sou ce: own elabo a ion 2020 Fig. 14. The compa ison be ween he pho og amme ic poin clouds o Me ashape and eyescloud3D (Apple). Sou ce: own elabo a ion 2020 Fig. 15. The g aphic dis ibu ion o he compa ison Me ashape wi h eyescloud3D (Apple). Sou ce: own elabo a ion 2020. Fig. 16. The compa ison be ween he pho og amme ic poin clouds o Me ashape and ReCap Pho o (Apple). Sou ce: own elabo a ion 2020. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 106 AS-BUILT GRAPHIC DOCUMENTATION OF THE MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDATION OF LOW-COST SURVEY TECHNIQUES MORENA, S.; MOLERO ALONSO, B.; BARRERA-VERA, J.A.; BARBA, S. EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 113 3.1 COMPARACIÓN DE SOFTWARE Las ablas (Figu a 6 y 7) mues an, an o pa a COOLPIX L11 como pa a iPhone 11, los e o es de ep oyección de las coo denadas x, y, z pa a cada pun o de con ol u ilizado en los dos p ime os p og amas (la posición de los pun os es isible en la igu a 3). Como se puede obse a , en el caso de la cáma a Nikon, el so wa e 3DF Zephy iene alo es de des iación lige amen e supe io es a Me ashape, alcanzando un alo medio de e o de unos 1,50 cm espec o a los 1,38 cm de Me ashape, con alo máximo de 3,0 cm pa a el pun o 3. Más di e encia, en cambio, se obse a, en el caso de la cáma a del iPhone 11, con el pun o 2 que alcanza un e o de unos 5,00 cm en el caso del so wa e 3DF Zephy . Se ha ealizado una compa ación adicional, como se especi icó an e io men e, u ilizando CloudCompa e, pa a e alua las des iaciones exis en es en e las supe icies del modelo (Ba ba e al. 2019: 149). La nube de pun os Me ashape ob u o los mejo es esul ados y se omó como e e encia pa a compa a con el es o de modelos ob enidos median e so wa e. En las igu as 8, 9 y 10 es posible isualiza el esul ado del análisis an e io . La columna de la de echa de la imagen ep esen a el ango de des iación exis en e en e pun os pe enecien es a dos modelos di e en es que es á ep esen ado en also colo . Las des iaciones máximas (en ojo) alcanzan alo es iguales a 10 cm y son isibles en la p ime a compa ación solo en una po ción del b azo izquie do. Sa is ac o ios son ambién los esul ados ob enidos con el so wa e eyescloud3D. En cambio, des iaciones ob ias se mues an p incipalmen e en el modelo conseguido con ReCap Pho o. Los esul ados de la compa ación pun o a pun o de los modelos gene ados po los di e en es p og amas u ilizados pa a p ocesa los da os de la COOLPIX L11 se han mos ado esquemá icamen e en los g á icos donde en el eje X es án los alo es de des iación en m, y en el eje Y, el núme o de pun os a los que co esponde es e alo (Figu a 11 y 12). A la is a de lo expues o, los mejo es esul ados se ob u ie on con 3DF Zephy que iene el alo de des iación es ánda más bajo (1,3 cm), sin emba go, ambién se log a on buenos esul ados en el caso de eyescloud3D con alo es de des iación es ánda ce canos a 1,8 cm, así como la ob ención de un modelo comple o sin huecos impo an es. Menos sa is ac o ios son los gene ados po ReCap Pho o con una des iación es ánda que alcanza un alo de unos 3 cm. El pico de la cu a se ace ca a 0,15 cm pa a la compa ación con 3DF Zepy y el análisis del g á ico mues a como el 90% de los pun os iene una des iación meno a 2 cm. En el caso de eyescloud3D, la mayo ía de los pun os ienen alo es de des iación de 0,80 cm con al ededo del 70% de des iación meno a 2 cm. Se han ealizado más compa aciones con el iPhone 11. Del análisis de la igu a 13, se puede e que la compa ación de los modelos Me ashape y 3DF Zephy iene más des iaciones que la compa ación an e io con Nikon. Los alo es de ap oximadamen e 10 cm ocu en p incipalmen e ce ca del b azo izquie do, se con i man po una alineación inco ec a en el modelo 3DF Zephy . Mejo es esul ados, en es e segundo caso, inie on de la aplicación eyescloud3D, que pe mi ió gene a una nube densa con lige as des iaciones espec o del modelo de Me ashape, alcanzando un alo de des iación es ánda de ap oximadamen e 1,4 cm (Figu a 14). Una ez más, la dis ibución se mues a esquemá icamen e en el g á ico isible en la igu a 15, con las ecuencias más al as ce canas al alo de 0,15 cm y al ededo del 80% de pun os con des iación meno a 2 cm. Po lo demás, ReCap Pho o ha de uel o un modelo con una ue e des iación espec o del modelo de e e encia, no solo en el b azo, sino en el modelo gene al, alcanzando en algunos pun os di e encias signi ica i as de más de 10 cm (Figu a 16). 3.2 COMPARACIÓN DE INSTRUMENTOS Como se mencionó an e io men e, se ealizó una compa ación adicional en e los esul ados ob enidos con Me ashape a pa i de los da os adqui idos con dos ins umen os di e en es COOLPIX L11 y iPhone 11. El análisis del e o de ep oyección pa a las coo denadas de los pun os de con ol, isible en las ablas an e io es en la igu a 6 y 7, mues a un alo supe io pa a los da os p ocesados con el sma phone, así como una nube de pun os y un modelo de malla, con algunas lagunas. El es udio de la des iación en e las dos supe icies se ealizó con CloudCompa e, ope ando con el algo i mo C2C. Po lo que podemos e en la igu a 17, los dos modelos ienen una dis ibución bas an e simila . La des iación es ánda que se puede ex ae de la compa ación es igual a un alo de 1,7 cm y el g á ico de dis ibución alcanza el pun o más al o ce ca del alo de 0,40 cm. Es os esul ados, po an o, pe mi en con i ma la simili ud exis en e en e los dos modelos, de hecho, más del 90% de los pun os ienen una dis ancia meno a 3 cm sal o algunos p esen es p incipalmen e en los b azos y en los bo des del monumen o. 3.3 VALIDACIÓN DEL MODELO Pa a p oba los esul ados ob enidos, se ealizó una compa ación adicional compa ando la nube ex aída de Me ashape, ealizada a pa i de los da os adqui idos con la COOLPIX L11, y los ob enidos con el láse FARO Focus3D X330. La elección ecayó en el modelo Nikon po a oja los mejo es esul ados, an o mé icos como geomé icos, p esen ando una nube comple a sin lagunas signi ica i as. El análisis se ha uel o a ealiza con el algo i mo C2C de CloudCompa e. Los esul ados pe seguidos se pueden e en la igu a 18. Las des iaciones supe iciales con alo es ce canos EGE - Re is a de Exp esión G á ica en la Edi icación, Nº 13, 2020. ISSN: 2605-082X | 114 DOCUMENTACIÓN GRÁFICA DEL MONUMENTO A LA TOLERANCIA. VALIDACIÓN DE TÉCNICAS DE LEVANTAMIENTO DE BAJO COSTE a los 10 cm son casi nulas sal o en algunos pun os ce canos a los bo des, p incipalmen e debido al uido de las nubes de pun os. La des iación es ánda que se desp ende de es a compa ación alcanza alo es ce canos a 1,3 cm, eniendo el 90% de los pun os un alo in e io a 3 cm. El g á ico mues a la mayo in ensidad de pun os con una des iación de ap oximadamen e 0,35 cm. 4. CONCLUSIÓN An es de p ocede con las conclusiones, es necesa io esal a y p ecisa las di e encias más impo an es en e las ecnologías u ilizadas. P ime o, las di e en es he amien as en la ase de adquisición de da os. En el caso de los le an amien os o og amé icos, op amos po dos ins umen os económicos, áciles de usa y ampliamen e disponibles en el me cado. Es as ca ac e ís icas pe mi en a los ope ado es no especialis as accede a equipos que o ecen esul ados sa is ac o ios pa a las ac i idades o og amé icas, sin apenas in e sión, ob iamen e, conside ando los obje i os de cada p oyec o. El escáne láse , en cambio, es una he amien a ecnológica y especializada con un p ecio muy supe io a los an e io es. Puede adqui i densas nubes de pun os (976.000 pun os po segundo, según especi icaciones de FARO) que di icul an su manipulación, in e p e ación y ges ión sin un equipo y un so wa e p o esional. O a acla ación a conside a es la ca ac e ís ica de la escul u a, que p esen a una ex u a homogénea y una o ma geomé ica simple. Tales peculia idades, de hecho, di icul an que el so wa e o og amé ico alinee y o ien e las imágenes, más aún si la oma de da os es á ealizada po un usua io sin expe iencia y sin la colocación de dianas. Finalmen e, en el análisis ealizado decidimos implemen a dos p og amas que ope an en la nube donde la ges ión de pa áme os es casi nula y, consecuen emen e, manejables po un público cada ez más amplio. Analizando los da os ob enidos es posible e cómo, con la llegada de nume osas ecnologías come ciales de bajo cos o, la compa ación de algunos modelos (Me ashape ob enido con o os Nikon s. Scene FARO) ha gene ado di e encias sa is ac o ias en la nube de pun os. Lo mismo puede deci se de la nube de pun os gene ada po eyescloud3D pa a los da os del iPhone 11. Los dos modelos, no solo se en comple os y sin espacios, sino que las des iaciones de las nubes de pun os espec o a las de e e encia son acep ables. En el caso del es o de modelos, se puede des aca la p esencia de e o es mayo es, pe o aún acep ables como da os a u iliza pa a la gene ación de modelos pa a isualización ía web o pa a imp esiones 3D (Figu a 19), sob e odo dada su mayo lige eza y manejabilidad. T as los g andes a ances conseguidos en el campo o og amé ico, ha quedado p obado que es posible consegui esul ados cada ez más sa is ac o ios, compensando a menudo los dé ici s ins umen ales o la inexpe iencia de los ope ado es. A ni el gene al, es posible ap ecia un al o ni el de des ase en e los modelos en las á eas de los b azos del monumen o debido cie amen e a la ausencia de pun os de con ol con es ación o al en el le an amien o o og amé ico ealizado. Po an o, es un aspec o de ácil solución. Sin emba go, es a decisión se ha omado en unción del obje i o inicial de compa a he amien as de amplia di usión ba a as y áciles de usa po pe sonas no expe as. El modelo idimensional del escáne láse , como se espe aba, p opo ciona in o mación mé ica p ecisa y un al o g ado de de alle de las supe icies ep esen adas. Es e modelo se puede conse a como una e dade a copia digi al del monumen o eal. En de ini i a, se á una aliosa base de da os desde la que analiza o ealiza más es udios en gabine e. Sin emba go, de lo expues o an e io men e se puede in e i cómo el po encial de es as ecnologías, aunque sean de bajo cos o, mues a un p esen e y un u u o p ome edo pa a la conse ación de la cul u a y el pa imonio. En los úl imos años, el po encial de la o og ame ía unido a los a ances en isualización compu acional S M y a la accesibilidad de la ecnología pa a el g an público, nos b indan la opo unidad de gene a esul ados sa is ac o ios en es a á ea, siemp e en consonancia con los obje i os pe seguidos, eniendo en cuen a que sin uso de pun os de con ol, equipos y p ocedimien os p o esionales los esul ados no son ap os pa a ines mé icos o cien í icos. Como se sabe la ase más compleja de la o og ame ía S M es la oma de las o og a ías, sin emba go, en el abajo se quiso exp esamen e e alua o og a ías omadas po no p o esionales y así cons a a las p esencias de huecos, abe aciones, e c. Así mismo, pa a ap o echa la posible economía y sencillez de la o og ame ía S M, se abajó con so wa es de consumo (un desa ollo posible se ía u iliza o os so wa es lib es ambién) y cáma as con obje i os de dis in as calidades. En es e sen ido, hemos de hace algunas conside aciones al espec o: po ejemplo, las des iaciones que se mues an en el a ículo – muchas no admisibles – se e ie en a un elemen o a qui ec ónico pequeño y no pe mi en gene aliza los esul ados en el caso de una g an cons ucción (donde, po o o lado, el le an amien o debe ía lle a se a cabo sólo po p o esionales). Como conclusión, se obse a que el uso po no p o esionales puede ae consigo esul ados de baja calidad que, aunque puedan se usados pa a el consumo, nada a que e con los le an amien os p o esionales, cien í icos, donde el ope ado maneja muchos más ac o es, odos ellos complejos, pe o que ga an izan la calidad, igo y idelidad de los modelos ob enidos. Todo es o nos obliga a en a iza el apo e de ingenie os y/o a qui ec os, ambién con ecu sos au oma izados. Pa a inaliza podemos a gumen a que hacemos el le an amien o no con la o og ame ía S M, que es un ins umen o, sino con la cabeza, con el ce eb o, con la men e.