Laser Scanner 3D – Evolução Histórica
A evolução histórica do Laser Scanner 3D (LS3D) Terrestre andou lado a lado com a história dos 15 anos da MundoGEO. Apesar de ser a metodologia mais nova nas medições de campo, o LS3D utiliza o mesmo princípio da Estação Total, onde basicamente é feita a medição de ângulos e distâncias para o posicionamento 3D. A diferença está na coleta abundante de informações num curto período de tempo feito pelo LS3D, versus a escolha meticulosa de pontos em campo com uma estação total ou GNSS. A gigante quantidade de dados coletada com o LS3D, desde o principio encanta os usuários que sempre sonharam com mais dados do que o necessário, permitindo de forma segura a obtenção das informações.
O nome adotado de “Laser Scanner 3D” se deu pelo uso essencial do Laser para as medições lineares e da varredura (Scanner) horizontal e vertical para as medições angulares de forma muito mais rápida que as estações totais. O título 3D surgiu pelo fato dele armazenar como dado bruto essencialmente coordenadas XYZ, calculadas em tempo real a partir das medições lineares e angulares.
Nestes 15 anos, o equipamento vem se desenvolvendo rapidamente, mais rápido que sua popularização, o que de certa forma contribui para o receio dos usuários em decidir pelo investimento.
Podemos dividir a evolução do LS3D até os dias de hoje em quatro gerações:
1ª Geração: lançados por volta de 1997 estes equipamentos eram grandes e lentos se comparados com o que temos hoje. A frequência de medição variava de 1 mil a 5 mil pontos por segundo, o que impressionava muito os usuários que estavam se acostumando com as Estações Totais que tinha virado a poucos anos o equipamento padrão de topografia no Brasil. Necessitava de um computador para armazenamento e fonte de energia externos. Trabalhos de grande extensão eram limitantes, seja pelo tempo para ser executado o trabalho, seja pela quantidade de dados gerada. O Alcance era de no máximo 200m. O prisma de direcionamento do laser era servo-motorizado, porém limitado a uma janela, pois o corpo do equipamento era fixo. Era necessário então girar o equipamento manualmente para obter uma nuvem no entorno do equipamento. A aplicação viável estava na indústria onde nunca antes fora possível medir o nível de detalhes possível com o LS3D. Os equipamentos mediam a distância usando a técnica TOF (Time of Flight).
2ª Geração: por volta de 2000 são lançados equipamentos ainda grandes, mas ganham servo-motores para giro de 360 graus na horizontal e alguns modelos usam a técnica Diferença de Fase (Phase Shift). Com isso, se temos um grande aumento da frequência de medição dos pontos, permitindo a medição de mais de 100 mil pontos por segundo. Os equipamentos que medem usando TOF ganham em alcance, chegando até 600m. Aumenta-se a produtividade e inicia a aplicação em trabalhos de infraestrutura, sobretudo em mineração. As fotografias associadas à nuvem de pontos viram realidade.
3ª Geração: há cinco anos (2007) temos o lançamento de equipamentos integrados (armazenamento, bateria e câmera fotográfica). Alcance e frequência de medição são melhorados atingindo 2 km e 500 mil pontos por segundo. A portabilidade e robustez são características fortes nos equipamentos. Amplia-se o uso em arquitetura. Softwares ficam mais amigáveis e hardware com melhor desempenho permite melhor análise na extração das informações. Associação com outros sensores, como o GNSS, agilizam o trabalho de campo e buscam integração de tecnologia para aumento de produtividade, fator fundamental para a popularização da tecnologia. Surge o primeiro Laser Scanner 3D Terrestre Móvel.
4ª Geração: Em 2010 a integração, processamento e fotografias são melhorados. Temos nesta geração atualmente, equipamentos capazes de medir 4 km, outros com frequência de 1 milhão de pontos por segundo, outros com fotografias de 70 megapixel integradas. O poder de processamento chega em campo, permitindo inclusive que o registro (união das cenas) seja feito em campo com alguns cliques. O Laser Scanner 3D móvel conta com câmeras fotográficas que são associadas ao movimento. Os softwares adotam complexos algoritmos para modelagem e extração de informações de forma ágil.
