Em seu trabalho presciente, o cientista da computação que virou autor imaginou o mundo de amanhã — um mundo onde a realidade física é representada, perfeitamente, em formato digital; um documento vivo detalhando em tempo real todas as nuances das comunidades em que vivemos.
O que é exatamente um Mirror World? Citando o trabalho seminal de Gelernter:
É um modelo de software de algum pedaço da realidade, algum pedaço do mundo real acontecendo fora da sua janela. Oceanos de informação despejam-se infinitamente no modelo (através de um vasto labirinto de tubos e mangueiras de software): tanta informação que o modelo pode imitar cada movimento da realidade, momento a momento. Um Mundo Espelho é uma enorme imagem espelhada em movimento e realista presa dentro de um computador — onde você pode vê-la e agarrá-la inteira. O submundo espesso, denso e ocupado que o engloba é também, agora, um objeto em suas mãos.
Trinta e dois anos depois, para todos os fins práticos, estamos vivendo essas previsões. Graças à tecnologia de digitalização a laser 3D, dispositivos móveis estáticos terrestres e baseados em SLAM (localização e mapeamento simultâneos) todos os dias, milhões de ativos físicos em todo o mundo — manuais ou naturais — prédios residenciais e comerciais, usinas de energia, instalações industriais e ambientes subterrâneos, como minas, estão sendo transformados em modelos virtuais de dados digitais.
Duas estradas, Um caminho
Mas na história de quase 60 anos de varredura a laser terrestre (estática ou de posição fixa) e na história um pouco mais curta de varredura móvel (captura de realidade em movimento), as duas tecnologias relacionadas, mas diferentes, começaram a traçar caminhos separados.
Os scanners a laser terrestres (TLS) de construção da empresa se vangloriaram da crescente exatidão e precisão da tecnologia, com aplicações que vão desde engenharia reversa e controle de qualidade, até análise forense para segurança pública, passando por modelagem baseada em nuvem de pontos para o setor de arquitetura, engenharia e construção. Mas as empresas de digitalização móvel, cientes das limitações de granularidade de dados de seus produtos, promoveram a velocidade de captura de dados, a facilidade de uso, a economia de custos e a mobilidade de sua tecnologia, para que projetos de gestão/supervisão de projetos de construção e infraestrutura, bem como as operações de mineração, pudessem continuar com a máxima eficiência, resultando em tempo de conclusão reduzido e resultados obtidos.
Embora não seja um slogan literal da indústria, a digitalização móvel assumiu cada vez mais o mantra de "não deixe o perfeito ser o inimigo do bem-feito". " Para muitos projetos, segundo o argumento, uma varredura móvel de alta velocidade e resolução mais baixa era mais do que suficiente.
Hoje, porém, estas estradas outrora divergentes estão se interligando.É uma transformação liderada por empresas inovadoras em ambos os lados do setor de captura de realidade e está acontecendo por duas razões:
- A constatação de que, especialmente em aplicações de AEC e mineração — análise de convergência, mapeamento do progresso da produção, inspeção vertical do eixo, volume de estoque, mapeamento geológico, e projeto e planejamento — a bifurcação móvel versus estática provou ser mais matizada; Na verdade, há muitos exemplos em que varreduras terrestres de alta resolução e varreduras móveis rápidas de baixa resolução são úteis em um único projeto.
- Avanços em algoritmos de software baseados em SLAM, velocidades de processamento de dados e fluxos de trabalho online e off-line estão ajudando a levar tecnologia de digitalização estática e móvel para sistemas unificados de hardware e software — nesses cenários, dispositivos de digitalização móvel estão essencialmente fazendo "trabalho duplo", reunindo o melhor dos dois mundos
Em outras palavras, "bom o suficiente" ainda pode ser "bom o suficiente" para a grande maioria dos aplicativos de digitalização móvel. Mas quando a tecnologia fica aquém, ou um caso de uso específico surge dentro de um projeto de mineração ou AEC (e outros, como será discutido nos artigos de acompanhamento), a varredura estática pode completar o quadro de dados, preenchendo lacunas que uma varredura móvel pode perder.
Os exemplos para esses tipos de aplicativos são variados. Para a AEC, assim como na mineração, o mapeamento do progresso da produção/supervisão do projeto é particularmente importante. Ambas as indústrias têm inúmeras partes interessadas envolvidas, e muitas dessas partes interessadas estão localizadas a milhares de quilômetros de distância de um local de projeto ou de uma mina. Uma varredura móvel baseada em SLAM pode capturar um grande espaço de volume, sem a necessidade de triangulação por GPS com boa qualidade suficiente, e fornecer uma visão geral necessária de onde um projeto se encontra.
A forma como funciona é simples: as nuvens de pontos são processadas em um programa de software e comparadas com as verificações anteriores ou com os modelos CAD. Uma vez concluído, um arquivo digital é gerado (muitas vezes em formato PDF simples) e enviado para as partes interessadas. Embora um scanner 3D tradicional estático possa alcançar esse objetivo (e realizá-lo com extrema fidelidade), um scanner móvel pode fazer bem o suficiente, a um preço mais competitivo e a velocidades muito mais rápidas, o que pode acelerar toda a construção. Este é o argumento essencial para as digitalizações móveis. Por que usar o conjunto de faca de aço para carne Damascus de US$ 750 que você recebeu como presente de casamento (ou até mesmo o conjunto de US$ 500 que você comprou para a sua nova grelha) quando a faca de aço inoxidável da IKEA funciona igualmente bem?
Mas dentro desse mesmo projeto hipotético, há áreas onde uma varredura estática, ou seja, a "faca de presente de casamento", ou até mesmo a "faca de churrasco" faz mais sentido. Geralmente, isso é evidente nas aplicações de MEP (mecânica, elétrica e de encanamento). Aqui, a granularidade necessária para capturar toda a tubulação detalhada dentro de um edifício ou autocontenção em uma sala MEP excede os recursos de uma varredura móvel. É aqui que um scanner a laser terrestre — ou algo próximo — faz mais sentido.
O mesmo vale para aplicações de mineração. Embora um scanner móvel possa ser ótimo para a análise de convergência mencionada acima, mapeamento do progresso da produção, inspeção vertical do eixo e volume de estoque, a tecnologia é menos ideal para quando um projeto exige uma análise detalhada da estrutura e configuração de uma formação geológica específica. Da mesma forma para o projeto e planejamento de minas, garantindo que novos túneis, rampas e escavações estejam alinhados com a infraestrutura existente e as características geológicas.
A sabedoria atemporal de "Dois pelo preço de um"
Claro, uma pergunta surge naturalmente. Se os mundos de digitalização móvel e terrestre estão começando a se ver menos como "inimigos simpáticos" (concorrentes amigáveis, se preferir) e mais como parceiros genuínos, o que está impedindo arquitetos, engenheiros, mineiros e líderes de outros setores de comprar um scanner móvel baseado em SLAM de última geração e um scanner 3D estático de primeira linha?
A resposta curta é: nada. Para os casos de uso certos, às vezes, scanners móveis independentes e scanners laser independentes são, de fato, as ferramentas certas para o trabalho certo — mesmo que a matemática simples diga que são "dois pelo preço de dois".
Mas, à medida que ambas as tecnologias continuam avançando, cada vez mais o que o mercado verá são dispositivos "mesclados" — scanners móveis que incluem recursos de varredura estática — mesmo que esses recursos não substituam totalmente um TLS. (Pelo menos ainda não.)
Os benefícios desse dispositivo híbrido são claros. Um scanner móvel que pode realizar varreduras em movimento e também estáticas de alta qualidade vai:
- Reduzir o custo de compra — Literalmente dois dispositivos pelo preço de um.
- Simplificar o arsenal de digitalização a laser de uma empresa — Um dispositivo que faz tudo isso, na maioria das vezes.
- Aumentar a mobilidade de utilização — Para locais de difícil acesso, como ambientes subterrâneos ou florestas densas com vegetação rasteira — até mesmo tetos caídos em um escritório.
- Simplificar os sistemas de software — Para que apenas um software seja necessário para lidar com todas as necessidades de processamento, armazenamento, filtragem e registro de dados recebidos.
- Diminuir o peso e o volume no local — Levando a menos lesões, maior agilidade de varredura (com scanners móveis portáteis modernos ou montados em poste, os usuários podem andar em velocidades normais capturando à medida que avançam. E, dependendo da qualidade dos dados que os usuários do local desejam capturar, às vezes consideravelmente mais rápido).
- Acelerar a conclusão do projeto — economizando tempo (até 10x mais rápido do que o TLS tradicional) e dinheiro, graças à redução de visitas no local, menos pessoal, desperdício de materiais minimizados e processos de aprovação mais rápidos. Com esse dispositivo, ambientes que levariam semanas para serem vistoriados, agora levam apenas dias.
Assim, o escaneamento terrestre a laser/móvel e seus respectivos aplicativos de hardware e software não são apenas inovadores por si só, mas estão se tornando fundamentais para a forma como o mundo coleta, processa e compartilha dados. Isso é especialmente verdadeiro em aplicações de AEC e mineração, em que o escaneamento estático e móvel continua a provar seu valor. Mas isso também acontece em outros setores, incluindo: educação, segurança e defesa, empresas de serviços públicos e de geração de energia, governo e serviços de transporte e logística — todos tópicos para artigos futuros.
À medida que as fronteiras dos sistemas de medição de precisão habilitados para SLAM e baseados em LiDAR continuam a avançar, caberá aos fabricantes — e fornecedores — dessa tecnologia explicar os fundamentos complexos que sustentam a transformação digital em curso no mundo.
Em seu livro de 1995, "A Demon Haunted World: Science as a Candle in the Dark", o falecido Carl Sagan, astrônomo e popularizador talentoso da ciência pode ter dito melhor: "Não fale com o público em geral como faria com seus colegas científicos. Há termos que transmitem seu significado de forma instantânea e precisa a outros especialistas. Você pode analisar essas frases todos os dias em seu trabalho profissional. Mas elas não fazem mais do que mistificar um público de não especialistas.""
Luminários como Sagan e David Gelernter, autor do Mirror Worlds, acertaram. Só o tempo dirá se os desenvolvedores de escaneamento a laser 3D e seus clientes também estavam certos. Considere este artigo a abertura de uma discussão rica e empolgante sobre aonde o futuro da tecnologia de varredura estática/móvel híbrida de mesmo dispositivo nos levará.
Ou como Gelernter disse de forma tão eloquente:
“A tecnologia é o oceano em um dia claro e fresco de primavera. Brilhando à distância; incrivelmente frio; emocionante depois de mergulhar.”
Vamos "mergulhar" juntos.