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O que é 3D Scan e como se aplica na construção civil?

Aparelho emite feixe laser capaz de proceder a leitura de medidas e, assim, criar uma representação digital, com detalhes de volume, altura, profundidade e diversos dados de uma área ou de uma edificação.

Publicado em: 06/03/2023

Texto: Eric Cozza

foto de uma pessoa segurando uma espátula e uma tabua com argamassa líquida em cima
Parte de um conjunto de tecnologias que visam a reprodução do ambiente existente em um virtual, o 3D Scan dispara feixes de laser do ponto em que ele está localizado até uma superfície à sua volta e calcula a distância. Com isso, é gerada uma nuvem com milhões de possíveis pontos capturados em campo (Imagem 3D Laser Scanner: Shutterstock; Montagem: Cozza Comunicação)

Conhecido também como laser scanning ou escaneamento tridimensional a laser, o 3D Scan tem como objetivo mapear uma superfície ou objeto físico. A partir de um feixe laser, o aparelho faz uma leitura de medidas e transforma isso em uma representação digital, na qual é possível verificar detalhes de volume, altura, profundidade e diferentes dados de uma área ou de uma construção.

Você sabe como essa tecnologia tem sido aplicada na arquitetura e na engenharia civil? Já ouviu falar, por exemplo, em nuvem de pontos? Como seu uso pode ser conjugado, por exemplo, em relação ao BIM, a metodologia Building Information Modeling?

Para nos ajudar a compreender melhor o conceito e suas diferentes aplicações, nós convidamos o arquiteto Tiago Ricotta para o podcast AEC Responde. Ele é o gerente responsável pela equipe de customer experience – ou experiência do cliente, em português – da Trimble, multinacional norte-americana especializada em soluções que conectam o mundo físico e o digital. Atuou também na gestão de projetos BIM em diversas companhias do setor. Confira, a seguir, a entrevista.

AECweb – O que é o 3D scan ou o laser scanning?

Tiago Ricotta – O laser scanning faz parte de um conjunto de tecnologias de captura da realidade, ou seja, do processo de reprodução do ambiente existente em um virtual, por meio de equipamentos utilizando diferentes abordagens, tais como laser, fotos e coordenadas. No caso do laser scanning, o equipamento que faz essa atividade de captura da realidade dispara feixes de laser do ponto em que ele está até uma superfície à sua volta e calcula a distância entre esses dois pontos. Desse cálculo é gerado um produto que é chamado de nuvem de pontos, com milhões de possíveis pontos capturados no campo. Nesse processamento, também é possível tirar fotos 360 graus. Existem, portanto, várias diferenças entre equipamentos, processos e utilizações. Creio que o mais importante, no escaneamento a laser, é a alta velocidade. O sistema emprega diversas tecnologias avançadas para simplificar a captura no campo, aumentar a eficiência e fornecer confiança aos levantamentos. Os aparelhos mais avançados do mercado já possuem calibração automática e autonivelamento. Também é possível processar a nuvem de pontos direto no equipamento e levar para um software de modelagem. E, talvez, o mais importante de tudo: proporciona o georreferenciamento da nuvem, que vincula as varreduras registradas a um sistema de coordenadas de projeto. Para quem está fazendo o levantamento, é um ponto muito relevante.

“A construção civil pode utilizar a nuvem de pontos para modelar uma base confiável para os projetistas. Mas ela pode ser usada para fazer verificações de nivelamento de superfícies, compatibilização entre o existente e o projetado, acompanhamento de execução, servir de base para consultas de as-built, gestão de facilities, preservação de patrimônio histórico e assim por diante”
Arq. Tiago Ricotta

AECweb – Quais são as principais aplicações práticas da tecnologia no dia a dia dos profissionais que atuam em projetos, obras e reformas na construção civil?

Ricotta – Acho que são muitos setores que acabam dependendo do escaneamento, não apenas a construção. No setor de óleo e gás, por exemplo, a tecnologia é largamente utilizada para a captura de plantas industriais. Quando você vislumbra um desafio de captura da realidade, cada projeto vai requerer um tipo de ferramenta específica e um processo diferente. Qual é o desafio da construção? Fazer um levantamento no local, que depois vai gerar uma base para ser utilizada por arquitetos e engenheiros, para desenvolver o projeto por cima, ou fazer uma coordenação ou, ainda, uma intervenção no local da captura. É geralmente para isso que a nuvem de pontos e o laser scanning têm sido utilizados. Você pode fazer uma captura da realidade em minutos, com precisão de milímetros. A construção civil pode utilizar a nuvem de pontos para modelar uma base confiável para os projetistas. Mas ela pode ser utilizada para fazer verificações de nivelamento de superfícies, compatibilização entre o existente e o projetado, acompanhamento de execução, servir de base para consultas de as-built, gestão de facilities, preservação de patrimônio histórico, e assim por diante.

“O BIM é o valor agregado de um levantamento bem-feito via laser scanning. Se você não sabe por que vai utilizar a nuvem de pontos, dificilmente vai conseguir extrair valor da tecnologia. Contudo, eu acredito que a própria nuvem, mesmo sem a modelagem, pode entregar muito valor, gerando documentação sem a necessidade de modelar ou ir para o scan to bim”
Arq. Tiago Ricotta

AECweb – O senhor mencionou bastante a nuvem de pontos, que pode ser gerada a partir do 3D Scan? Do que se trata e quais são as suas aplicações?

Ricotta – O produto gerado do escaneamento é uma nuvem de pontos, com precisão milimétrica, que pode ter diversos usos. Falando de maneira didática: a nuvem de pontos, em si, não tem muito valor se quem for utilizá-la não conseguir extrair as informações necessárias para o desenvolvimento de projetos, obras ou instalações. É importante considerar, portanto, para o que e como será utilizada. O principal objetivo da nuvem é ser uma base projetual, de coordenação ou de extração de informação do existente em um levantamento. O que você vê em campo é o que você poderá ter na nuvem. Uma coisa relevante, para deixar claro: a nuvem de pontos é resultado de um escaneamento que funciona como um olho humano. Ou seja, se existem bloqueios visuais ao feixe de laser, o que estiver atrás deles não irá aparecer na nuvem. Não pense que o laser é um raio X que vai escanear o que estiver atrás de um forro. Se você não tirar as placas, aquilo não vai ser escaneado. Uma das principais atividades de captura da realidade passa a ser, portanto, o planejamento e as ações a serem tomadas para problemas de sombras e sujeira na nuvem. Mesmo que isso pareça óbvio, precisa ser dito, porque muitos se frustram quando recebem um levantamento com a expectativa de visualizar até as tubulações dentro das paredes. Isso ainda não é possível.

As pessoas também perguntam:
O que é uma biblioteca BIM?

AECweb – Um caminho natural do 3D Scan parece ser a integração com a metodologia BIM (Building Information Modeling). Como se dá esse processo e quais são as vantagens para projetistas e construtores?

Ricotta – O BIM é o valor agregado de um levantamento bem-feito via laser scanning. Se você não sabe por que vai utilizar a nuvem de pontos, dificilmente vai conseguir extrair valor da tecnologia. Contudo, eu acredito que a própria nuvem, mesmo sem a modelagem, pode entregar muito valor, gerando documentação sem a necessidade de modelar ou ir para o scan to bim. Mas, para isso, arquitetos e engenheiros têm que rever seus processos e documentações, ainda baseadas em normas que foram criadas quando esse tipo de tecnologia não estava disponível. Aos poucos, o pessoal vai entendendo como a metodologia funciona e quebrando alguns tabus impostos por normas defasadas. Voltando ao BIM: primeiro, existe o planejamento da captura da realidade, depois, o levantamento em si, o processo de registro da nuvem e a limpeza dela, se necessário. Para, aí sim, iniciar a modelagem por cima da nuvem de pontos, gerando um produto que é chamado de scan to bim, que vem a ser o modelo. E aí, como todo modelo, é preciso pensar qual vai ser o uso, qual o nível de informação necessário, o grau de detalhamento e assim por diante. O levantamento e o modelo serão tão bons quanto o planejamento da captura da realidade e as definições de uso. Sem isso, a caminhada vai ser um pouco mais difícil do que o imaginado. Pois, no fim, tudo é uma questão de definição de expectativa, que costuma ser a mãe de todas as frustrações. Entender bem o conceito e saber para o que vai ser utilizada a tecnologia é muito importante para o bom desenvolvimento dos trabalhos e a coleta de resultados.

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Colaboração técnica

Tiago Ricotta – Arquiteto e urbanista, possui mestrado em planejamento e tecnologia pelo Instituto de Pesquisas Tecnológicas do Estado de São Paulo e pós-graduação em administração de empresas pela FAAP-SP. Hoje, é o gerente responsável pela equipe de customer experience (experiência do cliente) da Trimble, multinacional norte-americana especializada em soluções que conectam o mundo físico e o digital. Project Management Professional (PMP), atuou também na gestão de projetos BIM em diversas companhias do setor.