Titulo Estágio
Análise imersiva para caraterização de formações geológicas através de nuvens de pontos
Local do Estágio
DEI
Enquadramento
A digitalização de locais de exploração de recursos minerais revolucionou a geociência, permitindo análises precisas e abrangentes de características geológicas através do uso de nuvens de pontos. As nuvens de pontos, derivadas de tecnologias como, LiDAR e fotogrametria (com a utilização de vários sensores), oferecem uma representação tridimensional detalhada do terreno e das estruturas geológicas e estruturais. No entanto, os métodos tradicionais de inspeção e análise desses conjuntos de dados podem ser complicados e demorados, muitas vezes carecendo do contexto imersivo necessário para uma interpretação geológica completa. A Realidade Virtual (RV) apresenta uma solução transformadora, oferecendo um ambiente interativo e imersivo que melhora a inspeção e análise de nuvens de pontos na exploração de recursos geológicos.
Ao aproveitar a tecnologia de RV, os geocientistas podem explorar formações geológicas complexas com um detalhe e contexto sem precedentes, recolhendo informação importante e em alguns casos não acessível na observação de campo. A RV não apenas facilita uma compreensão mais intuitiva das relações espaciais dentro dos dados, mas também permite potencialmente uma análise colaborativa, onde vários especialistas podem interagir com o mesmo ambiente virtual simultaneamente.
Esta proposta visa investigar o uso da RV na análise geocientífica de locais digitalizados de exploração de recursos geológicos, focando em melhorar a precisão, eficiência e capacidades colaborativas. Através deste trabalho, procuramos estabelecer a RV como uma ferramenta padrão na geociência, melhorando tanto os aspetos interpretativos quanto comunicativos da análise de dados geológicos, dando um contributo significativo para a indústria 4.0.
A aplicação da fotogrametria, com a recolha de dados utilizando o método aerofotogramétrico, permite desenvolver uma metodologia rápida e eficaz para uma avaliação e mapeamento de a maciços rochosos, com um fluxo de trabalho em três etapas: i) planeamento do voo; ii) execução do voo; iii) processamento fotogramétrico das imagens.
O resultado final será um modelo por correlação densa das imagens, a produção do DSM e do orto fotomapa, sobre os quais podem ser aplicadas os vários métodos de avaliação e visualização.
No âmbito da estratégia para a Indústria 4.0, pretende-se desenvolver uma ferramenta interativa de RV que contribua para a melhoria da eficiência e produtividade dos processos na indústria extrativa. Considerando que um dos principais fatores na viabilidade de uma exploração de recursos geológicos, como Rochas Ornamentais, é a identificação e caraterização da densidade, persistência e atitude das descontinuidades estruturais e geológicas presentes no maciço rochoso, a utilização e desenvolvimento desta ferramenta pode ser um fator importante para otimizar os processos, melhorando a sua eficiência na utilização de recursos, a sua valorização e viabilidade económica.
Objetivo
Desenvolvimento da Ferramenta de RV Interativa para análise de formações rochosas com base em nuvens de pontos*:
- Criar uma ferramenta interativa de Realidade Virtual (RV) que permita a visualização e análise de nuvens de pontos derivadas de LiDAR e fotogrametria.
- Integrar funcionalidades de interação e navegação intuitiva para facilitar a exploração de formações geológicas complexas.
- Integrar funcionalidades interactivas de medição de volumes, calculo dos parametros geomecanicos, calculo da blocometria, avaliação do processo extrativo.
Comparação de Métodos de Análise:
- Comparar a eficácia da análise geológica utilizando métodos tradicionais versus métodos baseados na ferramenta de RV, medindo a precisão, eficiência e facilidade de uso.
- Identificar vantagens e limitações do uso da ferramenta de RV em comparação com abordagens convencionais.
Ambientes Virtuais Colaborativos
- Investigar a possibilidade de adicionar funcionalidades colaborativas
- Desenvolver a capacidade de múltiplos especialistas interagirem simultaneamente com os dados geológicos dentro do ambiente virtual.
- Implementar funcionalidades de colaboração, como anotações em tempo real e discussão em grupo.
Plano de Trabalhos - Semestre 1
- Estudo sobre realidade virtual (RV)
- Estudo sobre nuvens de pontos
- Levantamento de requisitos
- Desenvolvimento de protótipo inicial
- Escrita do relatório intermédio
Plano de Trabalhos - Semestre 2
- Implementação das várias funcionalidades
- Avaliação da ferramentas desenvolvida
- Escrita de dissertação
- Escrita de artigo científico
Condições
Acesso ao VRLab e equipamento RV (ocúlos RV- HTV Vive ou Quest 2/3r)
Orientador
Jorge C. S. Cardoso
jorgecardoso@dei.uc.pt 📩