Littérature scientifique sur le sujet « Modello HBIM 3D »

O presente artigo é uma pesquisa sobre o uso de HBIM para o levantamento e documentação do Patrimônio Cultural, em que o objeto de estudo foi a Igreja Nossa Senhora de Fátima, localizada em Brasília, Distrito Federal. O levantamento arquitetônico foi feito com Scanner à Laser. A partir da nuvem de pontos gerada, foi feita a modelagem 3D utilizando o software Revit. O objetivo deste trabalho é analisar o Nível de Desenvolvimento (LOD) empregado na modelagem, com base no padrão desenvolvido pelo American Institute of Architects (AIA). Foi possível notar que a ausência de documentação pode influenciar na modelagem 3D, por não ter informações suficientes para gerar um modelo HBIM. Portanto, reunir informações no modelo pode contribuir para a preservação patrimonial de forma mais efetiva ao longo do seu ciclo de vida. O uso de ferramentas como o LOD pode tornar o processo de documentação mais acurado e transparente, melhorando a qualidade de comunicação entre os usuários do modelo e pesquisadores.

Este artigo relata a aplicação de técnicas de varredura digital 3D e Modelagem da Informação da Construção (BIM) para a preservação do patrimônio histórico. Na última década difundiu-se uma nova perspectiva de aplicação da tecnologia BIM para a documentação e gestão do patrimônio histórico, o denominado HBIM, que apesar da relevância para a interpretação e caracterização do estado de conservação do objeto histórico, ainda não alcançou o mesmo impacto que a modelagem inteligente aplicada a edificações novas. O artigo foca na criação de um modelo digital inteligente para uma obra singular da arquitetura moderna brasileira, a Igreja de São Francisco de Assis, na lagoa da Pampulha, a partir da utilização de duas técnicas de varredura digital. O modelo de nuvem de pontos obtido por dois sistemas de varredura (fotogrametria aérea e escaneamento a laser) fornece uma descrição detalhada da complexidade e irregularidade geométrica do edifício e é a base do modelo paramétrico preciso criado com ferramentas BIM. Neste artigo são abordados o manuseio de dois programas de processamento de dados, gerados pelos sensores, e os processos de manipulação da nuvem de pontos para otimizar a modelagem das formas complexas da igreja. São comparados o aspecto visual, os formatos de importação e exportação e o índice de sobreposição das nuvens de pontos. Este estudo demonstrou o potencial do levantamento digital, incluindo sensores de baixo custo, e o HBIM para a documentação e valorização do patrimônio construído.

O presente artigo é uma pesquisa sobre o uso de HBIM para o levantamento e documentação do Patrimônio Cultural, em que o objeto de estudo foi a Igreja Nossa Senhora de Fátima, localizada em Brasília, Distrito Federal. O levantamento arquitetônico foi feito com Scanner à Laser. A partir da nuvem de pontos gerada, foi feita a modelagem 3D utilizando o software Revit. O objetivo deste trabalho é analisar o Nível de Desenvolvimento (LOD) empregado na modelagem, com base no padrão desenvolvido pelo American Institute of Architects (AIA). Foi possível notar que a ausência de documentação pode influenciar na modelagem 3D, por não ter informações suficientes para gerar um modelo HBIM. Portanto, reunir informações no modelo pode contribuir para a preservação patrimonial de forma mais efetiva ao longo do seu ciclo de vida. O uso de ferramentas como o LOD pode tornar o processo de documentação mais acurado e transparente, melhorando a qualidade de comunicação entre os usuários do modelo e pesquisadores.

Esta publicación tiene como objetivo presentar un análisis bibliométrico, descriptivo y retrospectivo de la producción científica registrada en la base de datos Elsevier Scopus, durante el periodo comprendido entre el año 2012 y febrero 2020, en torno a publicaciones cuyas palabras claves involucran los conceptos HBIM, management y model. El trabajo se desarrolló como parte del proyecto de investigación “Herramientas de gestión y conservación programada en intervenciones de bienes inmuebles patrimoniales en Costa Rica”[1]. Los resultados de este análisis fueron un insumo importante a la actividad de búsqueda de información sobre las fases de ejecución y cierre de los proyectos de intervención de bienes inmuebles patrimoniales a nivel nacional e internacional. En total se analizaron 77 publicaciones realizadas por 227 autores distintos de 86 instituciones en 18 países. Se identificaron los principales autores, el momento en que publicaron, así como las principales afiliaciones y los países donde se ha realizado mayor producción científica con respecto a los conceptos indicados. A pesar de que la tendencia de la producción científica se relaciona mayoritariamente con el diseño arquitectónico, se determinó que el modelo 3D es el concepto que permite asociar el campo científico del manejo de información con el de la gestión del patrimonio.

Questo lavoro di tesi propone lo studio, tramite i metodi della modellazione digitale e del rilievo, della Rocca medievale di Reggiolo, in provincia di Reggio Emilia. Dopo un’analisi dettagliata dello stato dell’arte, con lo studio dei testi di riferimento per le discipline coinvolte nel lavoro (rilievo fotogrammetrico e mediante laser scanning terrestre, modellazione parametrica BIM e rappresentazione digitale di beni artistici e monumentali), si è svolto il rilievo digitale ad alta risoluzione. L’acquisizione informativa geometrica dello stato attuale del monumento è stata realizzata tramite strumenti attivi e passivi, oltre che mediante consultazione di elaborati grafici tradizionali. La parte più corposa riguarda l’elaborazione successiva delle informazioni, raccolte in modelli progettati per ospitare contenuti, non sola geometrici ma anche materici. Le nuvole di punti raccolte e registrate con il rilievo sono state rielaborate parametricamente per giungere alla produzione di astrazioni architettoniche digitali dalle proprietà semantiche (BIM-fitting), aggregate secondo regole specifiche per valutare come proporzione e grammatica siano state interpretate nella realizzazione dell’opera. Anche le difformità con i disegni originali sono state considerate nel raggiungimento dell’obiettivo finale: la costruzione di un modello conoscitivo regolato da parametri e integrato da informazioni pertinenti lo stato di conservazione del monumento. Il modello finale, ma prima ancora il processo metodologico seguito per generarlo, possono garantire una documentazione completa e analitica delle condizioni nelle quali si trova l’edificio storico, anche in funzione di future operazioni di restauro, recupero, manutenzione o salvaguardia. Il lavoro di tesi, si inserisce nell’ambito della ricerca applicativa che riguarda l’adozione di criteri di Building Information Modeling e restituzione digitale degli edifici, storico-monumentali, indagandone potenzialità e limiti attuali.

L’accurata documentazione del patrimonio culturale ed artistico, finalizzata alla comunicazione e alla salvaguardia dello stesso, è un’esigenza espressa dall’intera comunità culturale e scientifica. Le moderne tecniche geomatiche offrono validi strumenti di rilievo tridimensionale di dettaglio: i modelli 3D costituiscono la base di partenza per la divulgazione culturale e didattica del patrimonio storico e per lo svolgimento di analisi settoriali e temporali sugli oggetti rilevati. La presente tesi di laurea è finalizzata alla restituzione tridimensionale di un edificio storico, operata integrando dati acquisiti mediante tre diverse tecniche di rilievo geomatico: rilievo topografico con total station, laser a scansione terrestre e rilievo fotogrammetrico per la modellazione tridimensionale image-based. La struttura presa in esame è la Pieve di San Michele in Acerboli in Santarcangelo di Romagna, risalente alla metà del VI secolo e costituente uno dei più significativi e rappresentativi esempi di architettura ecclesiastica alto medievale del territorio romagnolo. La procedura di elaborazione seguita per l’ottenimento del modello tridimensionale del bene storico mette in risalto le potenzialità e le criticità inerenti l’integrazione di dati acquisiti con diverse tecniche geomatiche, ed il modello tridimensionale ottenuto suggerisce ulteriori applicazioni, dalla realtà virtuale ed aumentata ad implementazioni in ambiente HBIM.

Digital models have now become indispensable for all the activities that aim to the knowledge, documentation and planning of interventions on the existing architectural heritage. Currently, 3D modeling and data sharing allow to describe architectural structures as a complex process, based on geometric, cultural, historical, theoretical features, able to extend the knowledge of architectural assets. HBIM (Heritage Building Information Modeling) enrich the management of the existing reality and the design of interventions from the general to the detailed scale, through the complete interaction among different professional figures involved. This research aims to define the main critical issues of the HBIM in relation to the built heritage, trying to define its implications with the representation and optimizing the use of data obtained from the consolidated integrated survey operations. The focus is identifying the decomposition of the architecture, based on structured criteria, and its reconstruction, through ideal models, as the main moments in the HBIM process. The analysis of historical buildings belonging to different historical periods and with different formal and typological characteristics offers the opportunity to test the structure of the process, validating it and guaranteeing quality in all its phases.

The research developed within the doctoral thesis addresses the issue related to the introduction of new BIM (Building Information Modeling) processes and tools in the architectural representation of built heritage. The evolution of Building Information Modeling protocols in the AEC sector changes the related representation methods and a change in the design process structure. Over the last few years, the conceptual approach of Building Information Modeling has had a substantial impact on traditional workflows, radically transforming standard professional protocols and practices. Digital information communication applied to cultural heritage (HBIM, Historical Building Information Modeling) uses specific workflows for coordinating the entire process, from data collection to the final interactive model, the data to query the model elements based on different structured information levels. This trend is the object of criticism and study by the scientific sector of representation, investigating the possibilities of applying these methodologies to the world of representation and management of built historical heritage. The research was aimed at investigating HBIM methodological protocols and the relationships between 3D databases and BIM models. The construction of a multidimensional and multidisciplinary representation model, in which the representation of the elements results from the model structuring and critical reading of the real digitized space. As part of the research, reference was made to different scales of detail to distinguish between the types of models proposed for specific objectives and purposes to investigate the types of modeling and representation that can be performed in the reading levels’ gradual development. The act of transposing the architectural heritage into its virtual “double” implies a comparison of experiences and an in-depth evaluation of digital acquisition methodologies to make choices. Implementing meanings in the virtual context of digital expression implies granting a second life to the dimension of places, a life whose laws are dictated by information technology. The investigation is structured in a system of case studies chosen for the difference in detail scale to set up a granular research protocol, starting from the micro object scale to the architectural scale of the building, arriving at the representation of the relationship between buildings and territorial system at a macro-scale level. The analysis involves a breakdown of the representation problem, identifying protocols that can be applicable at different levels and scales of reading to represent and discretize parts and elements linked together in a hierarchical or interconnected relationship, outlining their criticality potential. This determines a process of simplification of the complexity of the real space. Through the construction of the image, digital transposition replicates in all respects the act of drawing. The products produced become tools from which to derive simplified and critically interpreted information. The research proposes a reflection between the relationship between digital survey and the development of 3D databases and the connection of these with modeling platforms and digital enhancement supported by analyzing the different data transformation steps. Information is processed from the three-dimensional database to produce drawings capable of transmitting and documenting the artifact’s historical value. The collection of this data will flow into an HBIM management model resulting from a critical and interpretative process of the architectural complex. This system is adapted, constituting itself as a valid data container for the cataloging and semantic qualification of the modeled elements that flow into the structuring of schedules of indexed elements. Research remains an open and constantly evolving topic, subject to criticism and developments. The necessary relationship between data acquired through reality-based technologies and the contradictory nature between identity and uniqueness of the historical heritage elements is evident. The search for a standardized catalog of elements typical of the BIM modeling concept aims to make a useful contribution to understanding technical and theoretical terms of the possibilities of the BIM tool applied to the Cultural Heritage sector.

Nelle oasi della regione di Souf in Algeria si è sviluppata nel corso dei secoli una tecnica costruttiva molto particolare e quasi sconosciuta, che ha consentito la crescita di architetture vernacolari uniche poste nella "Lista tentativi dell'UNESCO", come patrimonio diffuso prezioso. L'architettura di questa zona desertica si basa sull'uso di un materiale da costruzione insolito, la pietra Rosa del deserto, ed è caratterizzato da coperture a cupola, che descrivono un paesaggio urbano unico e sorprendente che merita protezione e valorizzazione. Attualmente, i centri urbani di questa zona sono notevolmente degradati essendoci molti edifici interessati da danni di gravità variabile, dallo stato di rudere all’erosione superficiale dell’intonaco. Oltre ai tanti lavori di restauro incoerenti e alla perdita di conoscenze tradizionali, c'è un continuo processo di demolizione e abbandono di edifici che minaccia fortemente questo patrimonio culturale. La ricerca mira a sviluppare un processo diagnostico metodologico per architetture vernacolari realizzate in pietra Rosa del deserto e per perseguire strategie di salvaguardia coerenti. In particolare, il centro storico di Guemar è stato scelto come area di studio perché ha subito poche modifiche, conservando il suo carattere originario. Un approccio interdisciplinare a più scale di indagine è stato svolto con l’obiettivo primario di conoscere la tecnica costruttiva impiegata nella realizzazione delle architetture vernacolari di Guemar. In particolare, lo studio storico, urbano e architettonico di Guemar è stato accoppiato a rilievi geometrici e materici, compiendo anche interviste a costruttori locali. Le indagini in situ hanno consentito di effettuare una diagnosi preliminare dei danni ricorrenti, di classificando le patologie osservate e proponendo una interpretazione delle cause. In particolare, è stata effettuata una valutazione di vulnerabilità delle costruzioni e sono stati effettuati campionamenti dei materiali per effettuare test fisici, mineralogici, petrografici e meccanici in laboratorio. Indagini meccaniche indirette sono state svolte anche in situ tramite penetrometro e sclerometro, oltre ad a investigazioni con la termocamera per indagare sia la tessitura muraria nascosta dietro l’intonaco che la risalita di umidità. Nel complesso sono state determinate sia le caratteristiche tecnologiche della tessitura muratoria e dei particolari costruttivi che la composizione chimica e il comportamento meccanico dei costituenti la muratura, blocchi in pietra Rosa del Deserto e malta, e della muratura nel suo complesso. Inoltre, sono state impiegate diverse strategie per valutare il comportamento strutturale della cupola, considerata sia indipendente dalle murature sottostanti che insieme all’intero edificio. La cupola, infatti, costituisce l'elemento più vulnerabile del sistema strutturale. Innanzitutto, è stata applicata l'analisi limite in approccio statico, tramite l’utilizzazione dei poligoni funicolari, che ha fornito un’interpretazione dei tipici schemi di fessurazione osservati. Inoltre, i risultati dei test meccanici sono stati sfruttati per costruire modelli agli elementi finiti, basati sul rilievo 3D (modello HBIM). Analisi statiche sia lineari che non lineari sono state eseguite tramite un software commerciale, che ha permesso una buona simulazione del comportamento altamente non lineare delle costruzioni osservate. Lo studio multidisciplinare, dal territorio al laboratorio, ha fornito, da un lato, una solida interpretazione dei danni osservati e una base fondamentale su cui imperniare specifiche strategie di conservazione, oltre a costituire una preziosa road map per indagini simili in futuro.

The problem of human body modeling was initially tackled to solve applications related to the film industry or computer games within the computer graphics (CG) community. Since then, several different tools were developed for editing and animating 3D digital body models. Although at the beginning most of those tools were devised within the computer graphics community, nowadays a lot of work proceeds from the computer vision (CV) community. In spite of this overlapped interest, there is a considerable difference between CG and CV human body model (HBM) applications. The first one pursues realistic models of both human body geometry and its associated motion. On the contrary, CV seeks more of an efficient than an accurate model for applications such as intelligent video surveillance, motion analysis, telepresence, 3D video sequence processing, and coding.

The topic of Cultural Heritage preservation has gained an increasing attention during last decades. The protection of such complex and delicate manufacts require the intervention of experts from different field (e.g. archaeology, restoration, survey, 3D modeler, structural engineering, architecture), addressed towards an integrated and multidisciplinary scientific approach. Recently, technology advancements have involved many scientific disciplines, affecting both the investigation tools and the data computing. In this paper, an approach aimed at assessing the health status and preserving a heritage building is presented and applied to a case study, exploiting the most effective tools nowadays available. Based on the so-called knowledge path, the study started from the analysis of historical data, through the collection of in-situ measures and towards the construction of a 3D digital model where the information is stored. In particular, a set of images taken by drone and processed by the photogrammetric technique of Structure from Motion, were used to produce detailed point clouds, mesh model, DEM and orthophotos that collect an accurate geometrical documentation, useful to analyse the conservation status and the crack pattern. Based on the detailed model from geomatic survey and drawings, a Heritage Building Information Modelling (HBIM) database was collected with the possibility of managing historical, geometric, structural and health status information. In the end, the study focused on the availability of the information collected for non-professional users or professionals from different fields, who do not have access to data kept in commercial database. Partly, this resulted in the elaboration of an augmented reality (AR) model, accessible by common mobile applications. The case study is Villa Pisani in Stra (Venice, Italy), a well-known example of venetian villa built in the XVIII century which hosted many protagonists of the European contemporary history.