Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2024
Autor(a) principal: Leal, Roger Langone
Orientador(a): Bruscato, Léia Miotto
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Palavras-chave em Inglês:
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/279169
Resumo: O objetivo desta pesquisa foi verificar a adequação de tecnologias 3D de baixo custo para uso na produção de réplicas de ornatos arquitetônicos produzidos em estuque, em comparação com tecnologias de mais alto custo mas com maior precisão dimensional. Trata-se de um estudo de abordagem qualitativa e quantitativa e de natureza aplicada dividido em nove etapas, a saber: planejamento inicial; fundamentação teórica; definição da amostra; digitalização tridimensional por fotogrametria; avaliação dos modelos digitais tridimensionais; produção de réplicas por manufatura aditiva; produção de moldes; produção de réplicas e avaliação das réplicas. Teve como amostra uma gárgula presente nos balcões das janelas do Museu do Doce e um ornato na entrada da sede do Museu de Arte Leopoldo Gotuzzo em Pelotas/RS. Os instrumentos usados para obtenção das imagens para reconstrução fotogramétrica foram um smartphone Motorola Edge 20 e dois notebooks foram utilizados para a reconstrução digital dos ornatos. Os programas selecionados para a geração dos modelos tridimensionais digitais foram: Colmap, Meshroom, Regard3D, Multi-View Environment e MicMac. Também foram selecionados os aplicativos para Android Polycam, Scann3D e Kiri Engine. Os modelos dos ornatos obtidos por fotogrametria foram comparados com modelos digitalizados por luz estruturada pelo parâmetro de desvio quadrático médio (RMS). As réplicas dos ornatos foram produzidas por moldagem em silicone a partir dos modelos impressos por extrusão de material e estereolitografia mascarada por tela de cristal líquido, sendo esta última definida como padrão de referência. A avaliação das réplicas foi realizada por meio de análise visual comparativa entre as peças produzidas com baixo custo frente às peças com as tecnologias de referência. O RMS denotou a discrepância dimensional do modelo obtido por fotogrametria em relação ao modelo tridimensional de referência digitalizado por luz estruturada. Os melhores modelos obtidos por fotogrametria em relação ao modelo de referência foram os produzidos pelo Colmap, pelo Meshroom e pelo Kiri. Entretanto, o modelo do Kiri apresentou uma menor necessidade de pós-processamento digital, com menos áreas para reconstrução. Assim sendo, os modelos gerados por ele foram escolhidos para produção de ambas as réplicas. Pode-se concluir que, dependendo das caraterísticas do projeto em questão, as tecnologias 3D de baixo custo podem entregar resultados comparáveis a tecnologias de mais alto custo e com maior precisão dimensional.
id URGS_c1d19b620717efd9c41caf53dbc22b32
oai_identifier_str oai:www.lume.ufrgs.br:10183/279169
network_acronym_str URGS
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
repository_id_str
spelling Leal, Roger LangoneBruscato, Léia Miotto2024-09-26T06:37:07Z2024http://hdl.handle.net/10183/279169001210963O objetivo desta pesquisa foi verificar a adequação de tecnologias 3D de baixo custo para uso na produção de réplicas de ornatos arquitetônicos produzidos em estuque, em comparação com tecnologias de mais alto custo mas com maior precisão dimensional. Trata-se de um estudo de abordagem qualitativa e quantitativa e de natureza aplicada dividido em nove etapas, a saber: planejamento inicial; fundamentação teórica; definição da amostra; digitalização tridimensional por fotogrametria; avaliação dos modelos digitais tridimensionais; produção de réplicas por manufatura aditiva; produção de moldes; produção de réplicas e avaliação das réplicas. Teve como amostra uma gárgula presente nos balcões das janelas do Museu do Doce e um ornato na entrada da sede do Museu de Arte Leopoldo Gotuzzo em Pelotas/RS. Os instrumentos usados para obtenção das imagens para reconstrução fotogramétrica foram um smartphone Motorola Edge 20 e dois notebooks foram utilizados para a reconstrução digital dos ornatos. Os programas selecionados para a geração dos modelos tridimensionais digitais foram: Colmap, Meshroom, Regard3D, Multi-View Environment e MicMac. Também foram selecionados os aplicativos para Android Polycam, Scann3D e Kiri Engine. Os modelos dos ornatos obtidos por fotogrametria foram comparados com modelos digitalizados por luz estruturada pelo parâmetro de desvio quadrático médio (RMS). As réplicas dos ornatos foram produzidas por moldagem em silicone a partir dos modelos impressos por extrusão de material e estereolitografia mascarada por tela de cristal líquido, sendo esta última definida como padrão de referência. A avaliação das réplicas foi realizada por meio de análise visual comparativa entre as peças produzidas com baixo custo frente às peças com as tecnologias de referência. O RMS denotou a discrepância dimensional do modelo obtido por fotogrametria em relação ao modelo tridimensional de referência digitalizado por luz estruturada. Os melhores modelos obtidos por fotogrametria em relação ao modelo de referência foram os produzidos pelo Colmap, pelo Meshroom e pelo Kiri. Entretanto, o modelo do Kiri apresentou uma menor necessidade de pós-processamento digital, com menos áreas para reconstrução. Assim sendo, os modelos gerados por ele foram escolhidos para produção de ambas as réplicas. Pode-se concluir que, dependendo das caraterísticas do projeto em questão, as tecnologias 3D de baixo custo podem entregar resultados comparáveis a tecnologias de mais alto custo e com maior precisão dimensional.The objective of this research was to verify the suitability of low-cost 3D technologies for use in the production of replicas of architectural ornaments produced in stucco, in comparison with higher-cost technologies of greater dimensional precision. This is a study with a qualitative and quantitative approach and of an applied nature divided into nine stages, namely: initial planning; theoretical foundation; sample definition; three-dimensional scanning by photogrammetry; evaluation of three-dimensional digital models; production of replicas by additive manufacturing; mold production; production of replicas and evaluation of replicas. The sample included a gargoyle present on the window balconies of the Museu do Doce and an ornament at the entrance to the Museu de Arte Leopoldo Gotuzzo headquarters in Pelotas/RS. The instruments used to obtain images for photogrammetric reconstruction were a Motorola Edge 20 smartphone and two notebooks were used for digital reconstruction of the ornaments. The programs selected to generate the digital three dimensional models were: Colmap, Meshroom, Regard3D, Multi-View Environment and MicMac. Applications for Android, Polycam, Scann3D and Kiri Engine were also selected. The models of the ornaments obtained by photogrammetry were compared with models digitized by structured light using the mean square deviation (RMS) parameter. The replicas of the ornaments were produced by silicone molding from the models printed by material extrusion and stereolithography masked by a liquid crystal screen, the latter being defined as the reference standard. The evaluation of the replicas was carried out through comparative visual analysis between parts produced at low cost compared to parts using reference technologies. The RMS denotes the dimensional discrepancy of the model obtained by photogrammetry in relation to the three-dimensional reference model digitized by structured light. The best models obtained by photogrammetry in relation to the reference model were those produced by Colmap, Meshroom and Kiri. However, the Kiri model presented less need for digital post-processing, with fewer areas for reconstruction. Therefore, the models generated by him were chosen to produce both replicas. It can be concluded that, depending on the characteristics of the project in question, low-cost 3D technologies can deliver results comparable to higher-cost technologies with greater dimensional precision.application/pdfporDigitalização tridimensionalPatrimônio culturalPatrimônio arquitetônicoRéplicaStuccoThree-dimensional scanningDigital manufacturingRestorationTecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuqueLow-cost 3D technologies applied to heritage : possibilities and limitations in the production of replicas of stucco ornamentsinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisUniversidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaFaculdade de ArquiteturaPrograma de Pós-Graduação em DesignPorto Alegre, BR-RS2024doutoradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGSinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)instacron:UFRGSTEXT001210963.pdf.txt001210963.pdf.txtExtracted Texttext/plain314243http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/279169/2/001210963.pdf.txt71f186bc840f2213d632d3dddb87650aMD52ORIGINAL001210963.pdfTexto completoapplication/pdf17554680http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/279169/1/001210963.pdf68955aae05c68279702887f44868be91MD5110183/2791692025-04-30 06:55:39.785863oai:www.lume.ufrgs.br:10183/279169Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://lume.ufrgs.br/handle/10183/2PUBhttps://lume.ufrgs.br/oai/requestlume@ufrgs.br||lume@ufrgs.bropendoar:18532025-04-30T09:55:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Low-cost 3D technologies applied to heritage : possibilities and limitations in the production of replicas of stucco ornaments
title Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
spellingShingle Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
Leal, Roger Langone
Digitalização tridimensional
Patrimônio cultural
Patrimônio arquitetônico
Réplica
Stucco
Three-dimensional scanning
Digital manufacturing
Restoration
title_short Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
title_full Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
title_fullStr Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
title_full_unstemmed Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
title_sort Tecnologias 3D de baixo custo aplicadas ao patrimônio : possibilidades e limitações na produção de réplicas de ornatos em estuque
author Leal, Roger Langone
author_facet Leal, Roger Langone
author_role author
dc.contributor.author.fl_str_mv Leal, Roger Langone
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Bruscato, Léia Miotto
contributor_str_mv Bruscato, Léia Miotto
dc.subject.por.fl_str_mv Digitalização tridimensional
Patrimônio cultural
Patrimônio arquitetônico
Réplica
topic Digitalização tridimensional
Patrimônio cultural
Patrimônio arquitetônico
Réplica
Stucco
Three-dimensional scanning
Digital manufacturing
Restoration
dc.subject.eng.fl_str_mv Stucco
Three-dimensional scanning
Digital manufacturing
Restoration
description O objetivo desta pesquisa foi verificar a adequação de tecnologias 3D de baixo custo para uso na produção de réplicas de ornatos arquitetônicos produzidos em estuque, em comparação com tecnologias de mais alto custo mas com maior precisão dimensional. Trata-se de um estudo de abordagem qualitativa e quantitativa e de natureza aplicada dividido em nove etapas, a saber: planejamento inicial; fundamentação teórica; definição da amostra; digitalização tridimensional por fotogrametria; avaliação dos modelos digitais tridimensionais; produção de réplicas por manufatura aditiva; produção de moldes; produção de réplicas e avaliação das réplicas. Teve como amostra uma gárgula presente nos balcões das janelas do Museu do Doce e um ornato na entrada da sede do Museu de Arte Leopoldo Gotuzzo em Pelotas/RS. Os instrumentos usados para obtenção das imagens para reconstrução fotogramétrica foram um smartphone Motorola Edge 20 e dois notebooks foram utilizados para a reconstrução digital dos ornatos. Os programas selecionados para a geração dos modelos tridimensionais digitais foram: Colmap, Meshroom, Regard3D, Multi-View Environment e MicMac. Também foram selecionados os aplicativos para Android Polycam, Scann3D e Kiri Engine. Os modelos dos ornatos obtidos por fotogrametria foram comparados com modelos digitalizados por luz estruturada pelo parâmetro de desvio quadrático médio (RMS). As réplicas dos ornatos foram produzidas por moldagem em silicone a partir dos modelos impressos por extrusão de material e estereolitografia mascarada por tela de cristal líquido, sendo esta última definida como padrão de referência. A avaliação das réplicas foi realizada por meio de análise visual comparativa entre as peças produzidas com baixo custo frente às peças com as tecnologias de referência. O RMS denotou a discrepância dimensional do modelo obtido por fotogrametria em relação ao modelo tridimensional de referência digitalizado por luz estruturada. Os melhores modelos obtidos por fotogrametria em relação ao modelo de referência foram os produzidos pelo Colmap, pelo Meshroom e pelo Kiri. Entretanto, o modelo do Kiri apresentou uma menor necessidade de pós-processamento digital, com menos áreas para reconstrução. Assim sendo, os modelos gerados por ele foram escolhidos para produção de ambas as réplicas. Pode-se concluir que, dependendo das caraterísticas do projeto em questão, as tecnologias 3D de baixo custo podem entregar resultados comparáveis a tecnologias de mais alto custo e com maior precisão dimensional.
publishDate 2024
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2024-09-26T06:37:07Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2024
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10183/279169
dc.identifier.nrb.pt_BR.fl_str_mv 001210963
url http://hdl.handle.net/10183/279169
identifier_str_mv 001210963
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
instname:Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron:UFRGS
instname_str Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
instacron_str UFRGS
institution UFRGS
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS
bitstream.url.fl_str_mv http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/279169/2/001210963.pdf.txt
http://www.lume.ufrgs.br/bitstream/10183/279169/1/001210963.pdf
bitstream.checksum.fl_str_mv 71f186bc840f2213d632d3dddb87650a
68955aae05c68279702887f44868be91
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFRGS - Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS)
repository.mail.fl_str_mv lume@ufrgs.br||lume@ufrgs.br
_version_ 1844167622755614720