Sig y Modelado 3D

1. Entender la importancia de la información geográfica en el modelado 3D del territorio.
2. Conocer las técnicas para la modelización 3D del patrimonio.
3. Aprender a integrar datos y modelos en un entorno SIG.
4. Evaluar la potencialidad de la modelización 3D para la puesta en valor del patrimonio cultural
5. Revisar y conocer software disponible para la visualización y procesamiento de las nubes de puntos.

TEMA 1: SISTEMAS DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA (SIG)
1.1. Introducción y conceptos básicos.
1.2. Fundamentos de cartografía: Sistemas de referencia, proyección, escalas y datum.
1.3. Información gráfica y alfanumérica
1.4. Modelo de datos raster y vectorial.
1.5. Análisis geoespacial.
1.6. Fuentes de información geográfica.

TEMA 2. GENERACIÓN DE MODELOS 3D/4D
2.1. Tecnologías geoespaciales para la captura de nubes de puntos XYZ.
2.1.1. Fotogrametría
2.1.2. LiDAR
2.2. Modelos GRID versus TIN.
2.3. Técnicas para la reconstrucción y modelado.
2.4. Aplicaciones.

TEMA 3. MODELIZACIÓN 3D/4D DEL PATRIMONIO
3.1. Tipos de Modelos Digitales de Elevaciones (MDEs).
3.2. Caracterización geométrica y radiométrica de los modelos.
3.3. Niveles de detalle (LoD).
3.4. Iniciativas para la reconstrucción 3D del patrimonio cultural/arquitectónico.

TEMA 4. INTEGRACIÓN DE MODELOS DIGITALES EN ENTORNOS SIG
4.1. Programas para la visualización de MDEs.
4.2. Integración de MDEs en entornos SIG.

TEMA 5: Revisión de temas, herramientas y prácticas

Todo lo cual podrá especificar, de distintas formas, contenidos como los siguientes: concepto de información geográfica. Fundamentos cartográficos. Definición e historia de mapas y SIG. Modelos de representación de información geográfica. Tipos y fuentes de datos espaciales. Base de datos. Calidad de los datos. Definición y componentes de un SIG. Infraestructura de datos espaciales (IDE). Mapeo web. Geoportales de interés para la gestión del patrimonio cultural. SIG participativos. Bases de datos geolocalizadas (geodatabase). Calidad de los datos. Tipos de datos espaciales: ráster y vectoriales. Edición gráfica y alfanumérica de datos geográficos. Creación de capas geográficas. Tipos de análisis y relaciones espaciales para datos geográficos. Consultas temáticas. Álgebra de mapas. Operaciones geométricas. Modelo Digital del Terreno (MDT) y análisis geomorfométrico. El mapa como elemento de representación. Técnicas de modelado de datos 3D en aplicaciones territoriales, arqueológicas y patrimoniales. Realidad aumentada en el patrimonio cultural.

1. Artículos e congresos internacionais
A. Murtiyoso, P. Grussenmeyer y Suwardhi, D. (2019): Technical considerations in low-cost heritage documentation. The International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, XLII-2/W17, 225-232.

A. Owda, J. Balsa-Barreiro y D. Fritsch (2018): Methodology for digital preservation of the cultural and patrimonial heritage: Generation of a 3D model of the Church St. Peter and Paul (Calw, Germany) by using laser scanning and digital photogrammetry. Sensor Review 38(3): 282-288 [doi:10.1108/SR-06-2017-0106].

J. Balsa-Barreiro y D. Fritsch (2018): Generation of visually aesthetic and detailed 3D models of historical cities by using laser scanning and digital photogrammetry. Digital Applications in Archaeology and Cultural Heritage 8: 57-64 [doi:10.1016/j.daach.2017.12.001].

J. Balsa-Barreiro y D. Fritsch (2015): Generation of 3D/4D photorealistic building models. The testbed area for 4D Cultural Heritage World Project: The Historical Center of Calw (Germany). 11th International Symposium on Visual Computing, Las Vegas, USA, Dec. 14-16.

J. Balsa-Barreiro (2012): La tecnología LIDAR y sus posibles aplicaciones técnicas al mundo de la ingeniería. Papeles de la Ingeniería 68: 4.

J. Balsa-Barreiro y J.L. Lerma (2006): Aplicación de la tecnología del láser escáner aerotransportado (ALS) a la generación de modelos digitales urbanos. TopCart - Topografía y Cartografía 23(136): 3-8.

S. Barsanti, F. Remondino, B. Fenández-Palacios y D. Visintini (2014): Critical factors and guidelines for 3D surveying and modelling in cultural heritage. International Journal of Heritage in the Digital Era, 3(1), 141-158.

2. Libros
E. Colucci, E. Iacono, F. Matrone y G. Ventura (2022): A BIM-GIS Integrated Database to Support Planned Maintenance Activities of Historical Built Heritage. En: Borgogno-Mondino, E., Zamperlin, P. (eds) Geomatics and Geospatial Technologies. ASITA 2021. Communications in Computer and Information Science, vol 1507. Springer, Cham.

J. Bedford (2017): Photogrammetric Applications for Cultural Heritage: Guidance for Good Practice. Portsmouth (UK): Historic England. Disponible online en https://historicengland.org.uk/images-books/publications/photogrammetri…

3. Presentacións
J. Balsa-Barreiro (Abr. 15th, 2016): 3D preservation of the Berlin Brandenburg Gate. Presentada en el 30th Berliner Denkmaltag, Berlin (Alemania).

J. Balsa-Barreiro. (Mar. 28, 2016): Proceso de reconstrucción virtual (3D/4D) del patrimonio arquitectónico. Presentade en la Sede del Instituto de Ingeniería de España, Madrid.

C. Coughneour y J. Balsa-Barreiro (Set. 06, 2015): 3D/4D modelling for cultural heritage applications. Presentada en la 55th Photogrammetric Week-Tutorial, Stuttgart (Alemania).

4. Bases de Datos
ArchDataset (2020): A Benchmark for large-scale heritage point cloud segmentation. Disponible online en https://archdataset.polito.it/

El objetivo principal es que el alumno pueda familiarizarse con la potencialidad de los modelos digitales tridimensionales en la puesta en valor del patrimonio arquitectónico/cultural y su integración dentro de entornos SIG. La materia se centrará en descubrir conceptos, herramientas y metodologías relacionadas.

Se empleará el Aula Virtual para docencia síncrona y asíncrona.
Se potenciará el aprendizaje autónomo y colaborativo del alumnado.

El sistema de evaluación podrá consistir en
Evaluación continua (seguimiento, tutorías...) 30-70% de la evaluación
Realización de pruebas diversas (cuestionarios, presentación de trabajos finales...) 30-70% de la evaluación.

Entrega de tareas en el campus virtual
• Práctica 1: Reconstrucción de un edificio representativo.
• Práctica 2: Revisión de fuentes de datos y software para el procesamiento de nubes de puntos.
• Práctica 3: Catálogo y revisión de iniciativas de modelado 3D a nivel nacional e internacional.

Se programará un calendario de entregas de informes y trabajos.

Uso de bibliografía complementaria tanto en formato analógico como digital.