La fotogrammetria è stata definita dalla Società Americana per la Fotogrammetria ed il Telerilevamento (American Society for Photogrammetry and Remote Sensing – ASPRS) come l’arte, la scienza e la tecnologia di ottenere informazioni attendibili su oggetti fisici e l’ambiente circostante attraverso processi di registrazione, misurazione ed interpretazione di immagini fotografiche e mappe di registrazioni di energia radiante elettromagnetica ed altri fenomeni. In parole semplici la fotogrammetria è la scienza che permette di effettuare misurazioni partendo da fotografie, in maniera particolare per la localizzazione di punti prestabiliti su una superficie. La fotogrammetria è antica quanto la fotografia moderna, risalente alla metà del 19° secolo. Il rilevamento è basato sulla radiolocalizzazione, multilaterazione e radiometria. Il metodo estimativo di misurazione tridimensionale (sulla base di modelli) impiega nozioni relative alla triangolazione, trilaterazione e scala multidimensionale utilizzando metodi provenienti da molte discipline, tra cui l’ottica e la geometria proiettiva. Nell’esempio più semplice, la distanza tra due punti che giacciono su un piano parallelo P al piano dell’immagine fotografica (e quindi perpendicolare all’asse z individuato fra l’osservatore ed il punto centrale dell’oggetto osservato), può essere determinata misurando la loro distanza sull’immagine, se è nota la scala (s) dell’immagine. Questo si ottiene moltiplicando la distanza misurata da 1 / s.
L’elaborazione fotogrammetrica di fotografie digitali permette di generare modelli digitali 2D o 3D dell’oggetto come prodotto finale. Quindi l’elaborazione fotogrammetrica si basa sul riconoscimento e l’interpretazione di numerosi punti in comune (per forma e per colore) di numerose fotografie fatte al singolo oggetto tridimensionale, definendo le coordinate spaziali di ciascun punto e quindi ricostruendo la tridimensionalità dell’oggetto.
Quindi il primo compito della fotogrammetria è riconoscere l’esatta posizione ed orientamento della macchina fotografica nei vari scatti (orientamento esterno). L’imaging (orientamento interno) si basa sulla lunghezza focale e sulle distorsioni della lente.Volendo misurare la distanza fra due punti del modello tridimensionale è necessario eseguire la fotogrammetria anche ad un sistema di riferimento metrico oppure basarsi sulla dimensione nota di un oggetto osservato (es. la larghezza della facciata di un edificio). Più è numeroso il numero di fotografie, più sarà precisa l’elaborazione.La fotogrammetria è più precisa sugli assi x ed y, in pratica gli assi del piano P precedentemente nominato. La scansione tridimensionale mediante scanner 3d è più precisa sull’asse z poiché gli scanner acquisiscono il modello mediante la misurazione della distanza dei singoli punti dallo scanner stesso creando la mappa di profondità z (Z depht).
Il secondo compito della fotogrammetria è individuare e creare, tenendo presente la posizione della macchina fotografica nei vari scatti, la nuvola di punti discreti che compongono l’oggetto.
Il terzo compito è quello di creare, tenendo presente la nuvola di punti creata, una seconda nuvola di punti molto più densi della precedente, solo da questi sarà possibile, nel terzo compito, la creazione di un modello tridimensionale composto di facce triangolari e quindi in grado di essere trattato nei comuni sistemi di elaborazione modelli tridimensionali. È possibile quindi stampare in 3D questo modello ottenuto dopo una sommaria ottimizzazione, inserirlo in una realtà virtuale e aumentata.
Il quarto compito della fotogrammetria è quello di creare le textures, in pratica i colori dell’oggetto, basandosi sulle fotografie.
I software più utilizzati per la fotogrammetria sono: Photoscan Pro e Autodesk Memento (ora evoluto in Autodesk ReMake). Mentre l’elaborazione dei dati su Photoscan Pro è affidata al computer dell’utente in Autodesk ReMake base l’utente invia le immagini al server centrale della Autodesk via cloud e sempre via cloud Autodesk manda il modello 3D elaborato. Nella versione avanzata (e a pagamento) di ReMake l’utente può elaborare i dati sul proprio computer.
Gli ambiti di utilizzo della fotogrammetria sono molteplici, primario quello dell’elaborazione dei terreni e degli edifici partendo da fotografie eseguite da fotocamere poste su droni. È possibile misurare a livello millimetrico la crescita e la decrescita di coralli. Ci sono numerose collezioni di oggetti acquisiti con la fotogrammetria, come i fossili. È utilizzato per scopi archeologici, per illustrare come mai era stato fatto prima anche concetti complessi come l’intersezione fra i sarcofaghi egiziani del faraone.
