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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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.
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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
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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.
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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.
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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

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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.