Caratteristiche dei formati di nuvola di punti

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Nel mondo del rilievo 3D esistono diversi formati di file per la gestione delle nuvole di punti. La scelta del formato corretto è fondamentale non solo per garantire la compatibilità con i software utilizzati, ma anche per preservare tutte le informazioni raccolte sul campo, come colori, intensità, metadati e classificazioni.

I due standard aperti più diffusi sono il formato LAS, sviluppato dall’ASPRS e diventato lo standard di riferimento per i dati lidar, e il formato E57, definito dall’ASTM per gli scanner terrestri e i sistemi di acquisizione 3D. Entrambi hanno lo stesso obiettivo – archiviare e scambiare nuvole di punti – ma nascono con filosofie diverse: il LAS è pensato principalmente per i rilievi aerei e topografici, mentre l’E57 è più orientato alla scansione terrestre e alla gestione di progetti complessi con più stazioni.

Per orientarsi nella scelta, di seguito viene riportata una comparazione delle principali caratteristiche delle versioni LAS 1.2, 1.3, 1.4 e del formato E57.

LAS

Il formato LAS (standard ASPRS) è quello più usato per le nuvole di punti (lidar, fotogrammetria, scanner terrestri ecc.). Le versioni 1.2, 1.3, 1.4 sono tutte retrocompatibili, ma introducono funzionalità diverse:

🔹 LAS 1.2 (2008)

  • È ancora oggi il più diffuso perché semplice e supportato da praticamente tutti i software.
  • Supporta fino a 5 ritorni per impulso.
  • Dimensioni file relativamente contenute.
  • Limite principale: poche informazioni nei record degli attributi.

🔹 LAS 1.3 (2009)

  • Introdotto per gestire dataset lidar aerei di grandi dimensioni.
  • Supporta GPS Time più esteso (più preciso, utile per grandi dataset multipli).
  • Introduce il concetto di Waveform Data Packets → registra la forma completa dell’impulso laser, non solo i punti.
  • Più adatto se si lavora con lidar aerotrasportato e si vuole conservare l’informazione grezza.

🔹 LAS 1.4 (2011)

  • La versione più recente e completa.
  • Supporta fino a 15 ritorni per impulso.
  • Introduce nuove classificazioni estese (es. vegetazione, cavi elettrici, auto, ecc.).
  • Supporta attributi aggiuntivi: intensity a 16 bit, più precisione per coordinate, più spazio per i metadati.
  • Permette record extra (EVLR) per aggiungere informazioni personalizzate.
  • È lo standard consigliato per dataset moderni (soprattutto se si usano droni o lidar terrestri con tanti ritorni).
CaratteristicaLAS 1.2LAS 1.3LAS 1.4
Anno di rilascio200820092011
Ritorni per impulsoFino a 5Fino a 5Fino a 15
GPS TimeStandard (64 bit)Esteso e più precisoEsteso e più preciso
Waveform (forma d’onda completa)❌ No✅ Sì✅ Sì
Classificazioni disponibiliLimitate (es. terreno, vegetazione, edificio)Limitate (es. terreno, vegetazione, edificio)Estese (es. linee elettriche, auto, ecc.)
Precisione coordinateStandardStandardMaggiore (64 bit double)
Intensità (Intensity)8 bit8 bit16 bit
Record aggiuntivi (VLR/EVLR)Solo VLRVLR + waveformVLR + EVLR (estesi, più flessibili)
Compatibilità software✅ Universale✅ Diffusa⚠️ Non tutti i software (alcuni vecchi non supportano)

E57

È uno standard aperto pensato per archiviare ed interoperare dati 3D provenienti da scanner laser, fotogrammetria e simili.

🔹 Caratteristiche principali:

  • Standard aperto e neutrale: non legato a un produttore (al contrario di alcuni formati proprietari come Faro FLS, Leica PTX, ecc.).
  • Struttura interna: basato su XML + dati binari compressi → dimensioni file spesso più compatte di LAS.
  • Coordinate: supporta precisione a double (64 bit).
  • Colori: RGB (8 bit) associabili a ogni punto.
  • Intensity & Reflectance: può contenere sia intensità sia riflettanza (a seconda dello scanner).
  • Dati aggiuntivi: può includere immagini sferiche, metadati sullo scanner, posizione dello strumento e parametri di calibrazione.
  • Organizzazione: supporta più set di scansioni nello stesso file (utile per rilievi multi-station, senza dover registrare subito tutto).
  • Compressione: integrata → file spesso più piccoli rispetto al LAS.
  • Compatibilità: supportato bene nei software moderni (CloudCompare, ReCap, Scene, Cyclone, ecc.), meno nei software GIS classici rispetto al LAS.

Differenze tra E57 e LAS

AspettoLASE57
StandardASPRS (lidar, rilievi aerei)ASTM (scanner terrestri & dati 3D generici)
FocusNuvole di punti lidar aerei e terrestriNuvole di punti da scanner statici/terrestri
Compressione❌ No (non standard)✅ Sì (lossless, molto efficiente)
Colori✅ RGB (opzionali)✅ RGB (standard)
Waveform✅ (da 1.3 in su)❌ No
Multi-scan nel file❌ No (ogni LAS è un blocco unico)✅ Sì (più scansioni nello stesso file, con posizione scanner)
Metadati scannerLimitatiMolto dettagliati (scanner, parametri, immagini)
Compatibilità GIS✅ Altissima (standard di fatto)⚠️ Limitata, più usato in software 3D/scan