SISTEMA DE SEGUIMIENTO DE OBRAS EN CONSTRUCCIÓN.

Sistema de seguimiento de obras en construcción, que emplea la tecnología denominada realidad aumentada (R.

A.) basada en la superposición en una pantalla de información audiovisual diversa previamente generada (imágenes, textos, videos, modelos 3D, planos) sobre una imagen real, fija o video, obtenida de la zona a visualizar, que comprende:

- una cámara que toma de imágenes o vídeo de la obra en construcción;

- un software que emplea tecnología de realidad aumentada, asociado a una base de datos en la que se incluyen los diseños y planos creados con aplicaciones de dibujo tipo CAD (formato DXF), que superpone dichos planos sobre las imágenes reales de la obra que se han tomado; y un equipo de presentación de la imagen real sobre la que se representa superpuesto el dibujo de la instalación o elemento constructivo seleccionado, a fin de efectuar el seguimiento de la evolución del edificio.

Sistema de seguimiento de obras en construcción.

Objeto de la invención El sistema de la presente invención emplea la tecnología denominada realidad aumentada (R.A.) basada en la superposición en una pantalla de información audiovisual diversa previamente generada (imágenes, textos, videos, modelos 3D, planos) sobre una imagen real, fija o video, obtenida de la zona a visualizar. Esta tecnología se adapta en el sistema de la presente invención al sector de la construcción.

Antecedentes de la Invención La dirección y el seguimiento de una obra debe ser un proceso con unos márgenes de error que permitan obtener un resultado ciertamente preciso con respecto a los planos de proyecto. El replanteo de la obra es el procedimiento mediante el cual se pretende que cada elemento que se vaya a construir (líneas de muro, pilares, huecos, etc.) se haga en su posición y altura correctas. Este proceso se basa en representar los planos del proyecto sobre la propia obra a escala real. Para ello se parte de una serie de puntos perimetrales de control fijados mediante sistemas de localización GPS que sirven de referencia para la posición que van a tener los elementos constructivos. Gracias a dichos puntos el error acumulado en la tarea de replanteo es aceptable.

La tecnología denominada Realidad Aumentada (R.A.) se basa en la superposición en pantalla de información audiovisual diversa previamente generada (imágenes, textos, videos, modelos 3D, planos, etc.) sobre la imagen fija real

o video. El objetivo de los sistemas de R.A., a diferencia de la realidad virtual en la que sólo intervienen elementos artificiales creados por ordenador, es ofrecer al usuario una visión del mundo real incrementada con elementos virtuales informativos en tiempo real. Estas técnicas se están empleando actualmente en diversos campos científicos y tecnológicos (p.e. en la medicina) .

Descripción de la invención Las tecnologías basadas en Realidad Aumentada están teniendo una buena acogida en sectores como la medicina, los videojuegos o la industria automovilística. Sin embargo, el sector de la construcción se encuentra a un nivel tecnológico muy inferior en comparación con estos y otros sectores productivos. El desarrollo y uso de aplicaciones específicas para la dirección y seguimiento de obra (in situ o a distancia) supone un enfoque innovador de cómo acometer este tipo de actividades, basadas aún en métodos poco tecnificados. Este nuevo enfoque tiene consecuencias directas como es la minimización de errores, disminución de tiempos en la realización de tareas, posibilidad de interacción entre personal cualificado y no cualificado, disminución de posibles accidentes laborales y en términos generales, colabora a la mayor tecnificación del sector.

Así pues, se propone en este caso la aplicación de la tecnología de Realidad Aumentada al proceso específico de seguimiento de obra, siendo ésta una solución de alta precisión, fácil uso y de bajo coste frente a otras nuevas herramientas. El aporte de sencilla información adicional siempre combinada con información real supone una mayor facilidad de aceptación por parte del personal de obra. Adicionalmente, la herramienta específica desarrollada permite comprobar y dirigir un trabajo determinado a distancia, de forma que se reducirán los desplazamientos puntuales de personal específico que se puedan requerir en una obra para solucionar situaciones muy concretas.

El sistema de seguimiento de obras en construcción, objeto de la invención comprende:

- Un equipo que integra una cámara que toma de imágenes de la obra en construcción y un router que transmite la información en tiempo real a la aplicación.

- Una aplicación software, que emplea tecnología de realidad aumentada, que gestiona una base de datos en la que se incluyen los diseños y planos creados con aplicaciones de dibujo tipo CAD (formato DXF) , superponiendo dichos planos sobre las imágenes reales de la obra que se han tomado; y

- Un equipo de presentación de la imagen real sobre la que se representa superpuesto el dibujo de la instalación o elemento constructivo seleccionado, a fin de efectuar el seguimiento de la evolución del edificio.

La situación de la cámara de captación de imágenes y/o vídeo puede situarse en distintos puntos, dependiendo de la zona o área de la obra que se desea monitorizar con esta tecnología de realidad aumentada.

o Cuando se pretende trabajar en planta (posición de pilares, alineación de muros, huecos) la cámara se sitúa preferentemente sobre la grúa de la obra, desde donde se obtiene una imagen lo cenital posible.

o Si se desea trabajar en supervisión de las fachadas los elementos del edificio, para comprobar la posición de huecos, distancia entre forjados, etc.; la cámara se coloca a pie de calle o desde edificios colindantes, tratando de buscar una vista en alzado general.

o Finalmente, cuando se trate de analizar la tabiquería, o diversas instalaciones del interior del edificio en construcción se emplea la cámara integrada o conectada a un equipo móvil (tablet-PC o Smartphone) , para la toma de imágenes en tiempo real.

Por su parte el interfaz de presentación de la imagen o video está constituido por un equipo fijo o móvil, en el que se implementa la aplicación de realidad aumentada, el cual se sitúa normalmente a pie de obra para efectuar desde allí su seguimiento. Cuando la captación de las imágenes o video se efectúe por medio de un equipo móvil, es el propio equipo el que efectúa las dos gestiones de captación y presentación simultánea de la imagen en realidad aumentada, directamente sobre la misma imagen. Además del interfaz de presentación de imágenes reales sobre las que se superponen los dibujos de la obra, situado a disposición del usuario a pie de obra, se efectúa también una transmisión de esta señal a través de la red en tiempo real, a fin de poder realizar un seguimiento de la obra desde cualquier punto alejado de la misma.

Se ha previsto así mismo disponen sobre la planta o elemento vertical sobre el que se va a trabajar una serie de marcas de referencia, tipo pegatinas u otros elementos de reconocimiento, provistos de una cierta codificación capaz de ser reconocida por el software del sistema, que permiten determinar la posición y orientación de las zona enfocada por la cámara que captura las imágenes o el vídeo de la obra en ese instante, a fin de superponer los dibujos previamente añadidos a la base de datos y enlazados sobre el video, con dicho elemento de reconocimiento, en tiempo real que se está captando.

Descripción de las figuras Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de facilitar la comprensión de las características de la invención, se acompaña a la presente memoria descriptiva un juego de dibujos en los que, con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

La figura 1 muestra una vista esquemática del diagrama de bloques funcionales de los distintos elementos que componen el sistema de la invención.

La figura 2 representa una vista general de una obra tipo, en este caso en seudo-planta, tomada desde una cámara colocada en la grúa de la obra.

La figura 3 se corresponde con la vista anterior, sobre la que se ha representado el plano de arquitectura e instalaciones para dicha cubierta, es decir de una vista con realidad aumentada tal y como se vería en el interfaz del usuario.

Realización preferente de la invención El sistema de dirección y seguimiento de obra a través de la Realidad Aumentada engloba la aplicación de esta nueva tecnología en diferentes aspectos del proceso de construcción, pudiéndose diferenciar entre la aplicación para el seguimiento de la evolución exterior del edificio y la aplicación para el control de los procesos del interior de la obra. Además se ha ampliado su funcionalidad, permitiendo el seguimiento a distancia de cualquier proceso en la obra.

El sistema aplicado para el seguimiento de la evolución externa del edificio, basado en una aplicación de realidad aumentada tiene por objetivo facilitar la tarea de replanteo y comprobación en el proceso de la obra con el fin de evitar o minimizar errores de ejecución. Consiste en la toma de imágenes de la obra en construcción (1) , bien a partir de una imagen lo más cenital posible si queremos trabajar en planta (posición de pilares, alineación de muros, huecos, etc.) , o bien a pie de calle o desde edificios colindantes si son las fachadas los elementos del edificio que queremos supervisar y comprobar (posición de huecos, distancia entre forjados, etc.) .

La aplicación software emplea la tecnología de la Realidad...

1. Sistema de seguimiento de obras en construcción, que emplea la tecnología denominada realidad aumentada (R.A.) basada en la superposición en una pantalla de información audiovisual diversa previamente generada (imágenes, textos, videos, modelos 3D, planos) sobre una imagen real, fija o video, obtenida de la zona a visualizar, que se caracteriza porque comprende:

- una cámara que toma de imágenes o vídeo de la obra en construcción, situada:

o sobre la grúa de la obra, desde donde se obtiene una imagen lo cenital, cuando se pretende trabajar en planta (posición de pilares, alineación de muros, huecos) ,

o a pie de calle o desde edificios colindantes si son las fachadas los elementos del edificio que queremos supervisar y comprobar (posición de huecos, distancia entre forjados) ; o

o integrada o conectada a un equipo móvil (tablet-PC o Smartphone) , para la toma de imágenes en tiempo real, cuando se trate de analizar la tabiquería, o diversas instalaciones del interior del edificio en construcción;

- un software que emplea tecnología de realidad aumentada, asociado a una base de datos en la que se incluyen los diseños y planos creados con aplicaciones de dibujo tipo CAD (formato DXF) , que superpone dichos planos sobre las imágenes reales de la obra que se han tomado; y

- un equipo de presentación de la imagen real sobre la que se representa superpuesto el dibujo de la instalación o elemento constructivo seleccionado, a fin de efectuar el seguimiento de la evolución del edificio.

2. Sistema de seguimiento de obras en construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque el interfaz de presentación de la imagen o video, es un equipo fijo o móvil, en el que se implementa la aplicación de realidad aumentada y, en el caso de la captación de que la imagen o video se efectúe por medio de un equipo móvil, se trata del mismo equipo que efectúa las dos gestiones de captación y presentación simultánea y directamente sobre la misma imagen.

3. Sistema de seguimiento de obras en construcción, según las reivindicaciones 1 y 2, caracterizado porque se disponen sobre la planta o elemento vertical sobre el que se va a trabajar una serie de marcas de referencia, tipo pegatinas u otros elementos de reconocimiento, provistos de una cierta codificación capaz de ser reconocida por el software del sistema, que permiten determinar la posición y orientación de las zona enfocada por la cámara que captura las imágenes o el vídeo de la obra en ese instante, a fin de superponer los dibujos previamente añadidos a la base de datos y enlazados sobre el video, con dicho elemento de reconocimiento, en tiempo real que se está captando.

4. Sistema de seguimiento de obras en construcción, según la reivindicación 1, caracterizado porque la transmisión de imágenes reales sobre las que se superponen los dibujos de la obra que recibe el usuario en el elemento de interfaz fijo o móvil en la obra, se efectúa también a través de la red en tiempo real, a fin de poder realizar un seguimiento de la obra desde cualquier punto alejado de la misma.