Last modified: 2015-08-27
Abstract
A documentação arquitetônica tem grande importância para projetos de preservação ou intervenção, como também para preservação do patrimônio arquitetônico. Segundo LeBlanc e Eppich (GETTY, 2014) o processo de documentação do patrimônio inclui, além da captura de informações sobre o monumento (características físicas, história, estado de conservação, etc.), o processo de organizar e orientar ações de conservação, fornecendo uma ferramenta para monitoramento e gestão desse patrimônio. Com o avanço das ciências da computação e das tecnologias para obtenção de dados tridimensionais, como a as técnicas de Fotogrametria Digital Arquitetônica e os sistemas de varredura (3D Laser Scanning e Dense Stereo Matching - DSM), houve um crescimento na utilização de modelos tridimensionais numéricos para fins de documentação arquitetônica. Esses desempenham um papel importante, pois permitem novas abordagens no campo da preservação, restauração e divulgação, uma vez que é possível a visualização de vários ângulos da edificação, como também seu estado de conservação. Para Manferdini e Remondino (2012), os modelos geométricos (3D) apresentam recursos mais vantajosos quando comparados às representações bidimensionais, pois permitem uma comunicação mais próxima do real podendo agregar, também, informações como materiais, técnica construtiva adotada, estado de conservação, dados históricos e etc. As tecnologias atuais permitem a geração de modelos tridimensionais bastante realistas, em termos de geometria e textura, podendo ser utilizados com finalidade de documentação em arqueologia, conservação, restauro, aplicações em realidade virtual, museus virtuais além de simples visualização. Nesse contexto, o modelo tridimensional numérico de cidades (Computer City Models) é um recurso importante, uma vez que pode integrar dados de diversas fontes e ser utilizado em aplicações que vão desde simples visualização a estudos mais complexos, além de poder ser utilizado para a visualização de cidades destruídas ou desaparecidas. Apesar das várias possibilidades de aplicações, o custo alto, a dificuldade de obtenção dos modelos tridimensionais completos e a dificuldade em integrar informações tridimensionais e bidimensionais, ainda são um empecilho para uma utilização mais ampla. Conforme Erwing e colaboradores (2009), um modelo para essa finalidade, normalmente, é obtido através da junção de dados provenientes de diversas fontes e, essa integração deve ser feita de maneira criteriosa para que não afete a precisão do modelo final. Para Gröger e colaborador (2012) quando um usuário reúne dados para uma determinada aplicação, esses são coletados de diferentes fontes, que, por sua vez, foram obtidas por diferentes métodos, níveis de detalhe e com base em modelos que diferem em relação à geometria e semântica. Assim, o maior problema enfrentado é a heterogeneidade desses dados. Já Buyuksalih e colaboradores (2013) consideram que, ainda hoje, o maior desafio continua sendo a integração de dados, bem como a ambiguidade nas descrições de objetos, o nível de detalhe e, também, a manutenção de propriedades e da textura desses objetos. Com o intuito de resolver tais problemas, foi desenvolvido o padrão City Geography Markup Language (CityGML), tendo como objetivo estabelecer uma definição comum de entidades básicas e atributos para o modelo tridimensional numérico de cidades, visando a interoperabilidade com modelos de outras fontes como Sistema de Informações Geográficas (SIG) e a integração com Modelagem da Informação da Construção (BIM). Segundo Löwner e colaboradores (2013) o CityGML é um modelo de dados interoperáveis que, além da representação geométrica, fornece recursos para representar a semântica dos objetos e suas relações, tendo seu uso crescido significativamente na última década. Nesse padrão as informações sobre a aparência das superfícies são consideradas como parte dos modelos, não se limitando a características visuais; classifica os modelos em cinco níveis de detalhes (Level of Detail - LoD) numerados de 0 a 4, com diferentes valores de precisão e dimensões mínimas em que um objeto pode ser representado. Inicia-se com LoD 0, onde é representado o Modelo Digital do Terreno (MDT), o segundo nível, LoD 1, é representado pelo MDT juntamente com o modelo simplificado das edificações obtido através da extrusão de seus contornos (footprint), no LoD 2 há representação simplificada das fachadas com acréscimo da modelagem das coberturas, já o LoD 3 representa um modelo detalhado do exterior das edificações e, o último nível LoD 4 contempla o modelo completo das edificações inclusive com o seu interior. Portanto, os modelos podem servir tanto para visualização como para análise e, objetos, como edifícios, podem ser decompostos tanto segundo sua estrutura temática como pela sua estrutura geométrica. Os modelos geométricos tridimensionais podem ser obtidos de duas formas: a primeira, baseada em programas para modelagem, utilizada em situações de projetos ou para a geração de modelos aproximados; a segunda a partir de técnicas fotogramétricas como a varredura a laser (3D Laser scanning), Dense Stereo Matching e a Fotogrametria Digital (fotos convergentes e esférica) através das quais é possível a geração de modelos geométricos tridimensionais fotorrealísticos que permitem a documentação completa de edificações. Para Remondino e Rizzi (2009) a geração de modelos geométricos tridimensionais, de objetos ou edificações para fins de documentação e conservação, requer uma técnica com as seguintes características: precisão, portabilidade, baixo custo, rapidez na aquisição de dados e flexibilidade para se adaptar a vários tipos de objetos. A partir dessas considerações essa contribuição apresenta as etapas realizadas para a produção do modelo tridimensional numérico parcial do centro histórico da cidade Mucugê – Chapada Diamantina – BA (Figura 1) onde, na fase do levantamento fotogramétrico (baseado em fotografias convergente e esférica), foram obtidas as ortofotos utilizadas como base na produção dos desenhos de restituição das fachadas e determinação da altura das edificações. Esses dados foram integrados à base cadastral do centro histórico (obtida através de ferramentas SIG), utilizando como recurso o programa Sketchup. De acordo com Malinverni e Tassetti (2013), o Sketchup é uma ferramenta de modelagem geométrica adequada à simulação urbana, sendo altamente compatível e de fácil utilização, possibilitando, a criação de modelos com textura e a conversão destes para o formato CityGML. Para a geração do modelo, a base cadastral foi importada no programa e, na sequência, os contornos das edificações (footprint) foram extrudados com altura obtida a partir da vetorização das ortofotos. O nível de detalhe (LoD) adotado para a construção do modelo geométrico tridimensional, considerou como finalidade a representação da configuração do sítio histórico para uso em estudos e simulações futuras. Assim, decidiu-se por um modelo LoD 1, apresentando as feições generalizadas dos edifícios (blocos volumétricos com altura real). Nessa pesquisa são discutidas, também, as principais dificuldades encontradas para a geração do modelo geométrico com nível de detalhe LoD 2, como também, é demonstrado que dados compatibilizados e manipulados de maneira correta produzem um modelo consistente, viabilizando a simulação de ambientes urbanos de forma precisa.
Keywords
References
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