Una nuova ricerca segna l’evoluzione della modellazione delle costruzioni

Il BIM (Building Information Modeling), la rappresentazione digitale delle caratteristiche fisiche e funzionali di una costruzione, offre un valido supporto per prendere decisioni sugli edifici durante il loro ciclo di vita. Dalla costruzione iniziale e la progettazione, all’adattamento degli impianti e al riciclaggio dei materiali di costruzione, il BIM offre un’avanzata visualizzazione 3D che considera anche il tempo e i costi necessari. Oggi, pochi edifici e progetti edilizi hanno a disposizione documenti digitali completi relativi alla loro costruzione. Per questo è nata l’esigenza di creare un software BIM per le costruzioni esistenti e future.

Il progetto BIMAUTOGEN (Collaboration for Research and Education in Automated Generation of Building Information Models), finanziato dall’UE, aveva l’obiettivo di sviluppare un nuovo software per l’analisi degli edifici utilizzando BIM tecnologicamente avanzati. Il progetto ha riunito esperti di analisi, videogrammetria, imaging basata su computer, apprendimento automatico e modellazione parametrica di oggetti per creare automaticamente la modellazione “as-is” di qualsiasi tipo di struttura.

Per raggiungere gli obiettivi tecnici prefissati, il team ha adottato un nuovo approccio per generare dati cloud dei punti delle infrastrutture mediante videogrammetria, integrando nuovi metodi di revisione dei dati che regolano la densità dei punti e gestiscono eventuali mancanze di dati o valori anomali. Quindi, è stato delineato un approccio di apprendimento automatico per estrarre gli oggetti dai dati cloud dei punti e dalle caratteristiche, prestando particolare attenzione a ponti, edifici e impianti industriali.

In quest’ultima fase dello sviluppo del software è stato impiegato un nuovo metodo per integrare i modelli di oggetti BIM nelle primitive di alto livello estratte. Inoltre, è stata convalidata l’identificazione iniziale degli oggetti in relazione alla giustapposizione fisica degli oggetti in questione. Infine, il team ha costruito un motore di relazione semantica per rilevare il tipo di connessione tra gli oggetti in base a regole predefinite.

Questi sforzi hanno portato alla realizzazione di un nuovo framework videogrammetrico che è stato rilasciato sul mercato per generare misurazioni di strutture ad alta precisione. L’insieme di strumenti di nuova concezione per l’estrazione di primitive di alto livello (piani, cilindri, coni, etc.) dal set di dati cloud dei punti è stato adottato dagli utenti. I partner del progetto prevedono di integrare i diversi componenti software anche dopo il termine dell’iniziativa.

I risultati del progetto, pubblicati in diverse riviste e diffusi presso le parti interessate, hanno già avuto un impatto sull’evoluzione della ricerca della modellazione “as-is”. La modellazione BIM consentirà, senza alcun dubbio, di migliorare le tecniche architetturali e la gestione del ciclo di vita delle infrastrutture una volta che sarà realizzato il suo pieno potenziale.