10 aplicaciones increíbles de la fotogrametría en la ingeniería

La recreación 3D y el mapeado de todo nuestro mundo, incluyendo productos e industrias, es una de las mayores ambiciones de la ingeniería con el potencial para un sinfín de posibilidades tecnológicas. La fotogrametría, una de las principales técnicas de creación de representaciones 3D de edificios, partes de maquinaria y paisajes de terrenos completos, se usa de forma muy extensa en todos los sectores de la ingeniería.

 

Con el avance de la tecnología, mejoran muchas de nuestras habilidades y técnicas para crear modelos 3D más detallados. ¿Pero qué es la fotogrametría?

La fotogrametría es la ciencia y tecnología para la obtención de escaneados precisos 3D de objetos físicos, capturando con detalle la forma, dimensiones y posición en el espacio de un objeto cualquiera mediante telémetros 3D y varias fotografías tomadas con precisión. Los primeros vestigios de estas técnicas se remontan a mediados del siglo XIX, coincidiendo aproximadamente con la época en la que se inventó la fotografía. Alrededor de 1840, el topógrafo Dominique F. Arago propuso la creación de mapas topográficos utilizando fotografías.

Desde entonces y hasta hoy en día, las tecnologías de mapeado fotográfico mediante vehículos aéreos no tripulados (VANT), comúnmente conocidos como drones, y los equipos de radiaciones electromagnéticas de radiofrecuencia precisos, han permitido que la fotogrametría avance a pasos agigantados.

Estas son algunas de las principales aplicaciones en el sector de la ingeniería:

 

Reconstrucción de la catedral de Notre Dame
Como conocerás, parte de la Catedral de Notre Dame, incluyendo la aguja principal, sufrió grandes daños debido al incendio de abril de 2019. Tras este dramático suceso, surgieron numerosas iniciativas y proyectos de reconstrucción que se basarán en millones de datasets de mapeado.

La empresa Art Graphique & Patrimoine (AGP) utilizó la fotogrametría para realizar escaneados de la Catedral de Notre Dame durante varios años antes de que ocurriera el incendio. Así mismo se les requirió un análisis exhaustivo de la icónica Catedral para cuantificar los daños del incendio.

 

Testeo de automóviles
Las principales empresas automotrices utilizan las técnicas de fotogrametría para el testeo de los componentes de automóviles. Además, son ampliamente usadas para la evaluación técnica de los componentes de la carrocería del automóvil, que de otra forma podría llevar mucho tiempo. Las imágenes son posteriormente usadas en modelos de simulación computacionales antes de pasar a la fase da fabricación para evitar cualquier problema.

 

Exploración espacial
Durante la misión del Apollo 17 – Alunizaje, se utilizó la fotogrametría mediante imágenes por satélite para diseñar un reemplazo de una de las piezas del vehículo rover lunar. Actualmente la NASA utiliza la fotogrametría para realizar análisis 4D fotogramétricos en 4 dimensiones, análisis cuantitativo de una sola imagen y otras técnicas para analizar el equipo con el fin de mantener los satélites en funcionamiento y a los astronautas a salvo en la plataforma de lanzamiento.

 

Mapas futuristas
Actualmente muchos de nosotros tenemos acceso a mapas fotográficos de todo el planeta a través de aplicaciones como Google Maps y Google Earth. El avance de las tecnologías y técnicas de mapeado mediante fotogrametría y su combinación con otras tecnologías de mapeado, Google Maps y otras aplicaciones similares, se traducirá en una mayor representación del mundo real.

Por ejemplo, el ejército de los Estados Unidos registró una nueva patente para el desarrollo de una técnica de fotogrametría que utiliza drones para crear mapas precisos 3D mediante vuelos cortos.

 

Reconstrucción de los restos del Titanic
Es estima que para el año 2030, los restos del Titanic pronto se convertirán en una mancha de óxido en el fondo del océano. La rápida decadencia causada por los microbios del océano implica que los restos del famoso crucero están en camino de ser reclamados por la naturaleza.

Por este motivo se están utilizando equipos de cámaras sumergibles para realizar modelos 3D fotoreales y sumamente precisos del RMS Titanic mediante fotogrametría. Este análisis sirve para evaluar el estado actual de los restos del crucero y permitir la visualización de estos con tecnología de realidad aumentada (AR) y de realidad virtual (VR).

 

Energía eólica
Muchos detractores de la energía eólica suelen citar el alto mantenimiento y los costes operacionales de las turbinas eólicas. La fotogrametría puede ayudar en este aspecto a detectar y analizar el estado de las turbinas eólicas, y así determinar la eficiencia y robustez del sistema. Además, desde este enfoque, este tipo de análisis mediante fotogrametría también contribuye al desarrollo de nuevos modelos más resistentes al desgaste.

 

Estudio de la historia arquitectónica
El modelado 3D y el mapeado mediante fotogrametría tiene múltiples aplicaciones educativa. Un ejemplo podría ser una inmersión más realista y detallista del estudio de la historia local arquitectónica para alumnos y profesores.

Existen estudios sobre esta metodología educativa para aplicar técnicas de fotogrametría que se podrían utilizar para estudiar la arquitectura.

 

Arqueología
Dentro de este ámbito, los descubrimientos arqueológicos delicados hacen prácticamente imposible que la comunidad científica pueda acceder a ellos y estudiarlos en persona. Las técnicas de fotogrametría permiten la creación de una representación digital realista para que pueda ser estudiada desde casi cualquier lugar. Estas técnicas permiten que el objeto sea visualizado en realidad virtual.

 

Exploración de las profundidades marinas
Siguiendo la línea expuesta en la sección del Titanic, las técnicas de fotogrametría resultan ser muy efectivas para el mapeado de los fondos marinos.

La utilización de equipos sumergibles permite estudiar y cartografiar los sitios patrimoniales antiguos, que normalmente suelen ser delicados y de esta forma se evita su manipulación y por ende causar un deterioro. Actualmente, la fotogrametría evoluciona rápidamente y en un futuro cercano podría utilizarse en el futuro para vigilar los cambios ambientales y cartografiar las fosas marinas más profundas.

 

Minería
Tanto empresarios como empleados son conocedores de todos los riegos que involucra la actividad minera. Por ello resulta primordial contar con datos geoespaciales que pueden ser recabados fácil y rápidamente mediante técnicas de fotogrametría, y así contribuir a mitigar algunos de los riegos mencionados.

Algunos de estos métodos permiten desarrollar modelos digitales que muestran la elevación, el terreno y la superficie, que son bastante superiores a los modelos desarrollados con tecnologías láser LiDAR.