Evaluación del uso de cámaras 360 para captura de datos en edificación: análisis comparativo fotogramétrico frente a técnicas tradicionales

Abstract

La transformación digital del sector AECO ha impulsado la adopción de tecnologías avanzadas de captura de la realidad orientadas a generar representaciones tridimensionales precisas que optimizan los procesos de inspección, documentación y rehabilitación del patrimonio construido. En este marco, los escáneres láser LiDAR y la fotogrametría basada en cámaras calibradas se han consolidado como metodologías de referencia en la práctica profesional. No obstante, la incorporación de cámaras 360 introduce nuevas posibilidades, derivadas de su bajo coste, facilidad operativa y capacidad para registrar grandes volúmenes de información visual en tiempos reducidos. Su aplicación en la generación de nubes de puntos y mallas fotogramétricas con fines arquitectónicos exige aún una evaluación comparativa exhaustiva frente a las tecnologías convencionales. Se han seleccionado diversos casos de estudio representativos de distintas tipologías edificatorias -espacios interiores, fachadas y elementos de valor patrimonial en los que se llevaron a cabo campañas de captura mediante cuatro sistemas: Escáner láser terrestre LiDAR. Sensor LiDAR integrado en iPad Pro. Fotogrametría con cámara digital (capturas convencionales con solape controlado). Precisión geométrica respecto al modelo de referencia (escáner láser terrestre o TLS). Densidad de puntos obtenida. Calidad de las texturas y nivel de detalle visual. Tiempos de captura y procesamiento. Costes de adquisición, operatividad y formación del técnico responsable. Fotogrametría con cámara 360 (imágenes esféricas equirectangulares). En cada caso se siguieron procesos equivalentes orientados a la obtención de nubes de puntos y mallas texturizadas, valorando los resultados en función de: El escáner láser LiDAR ofrece los resultados más precisos y densos, constituyendo la referencia métrica del análisis. La fotogrametría con cámara digital alcanza un equilibrio óptimo entre precisión, fotográfico y coste operativo, especialmente en entornos exteriores y geometrías complejas. El LiDAR integrado en el iPad Pro demuestra eficiencia y rapidez en levantamientos interiores y trabajos preliminares, aunque presenta limitaciones en la definición de aristas y elementos finos. La fotogrametría basada en cámaras 360 destaca por su extraordinaria velocidad de adquisición y cobertura global, reduciendo de forma significativa los requerimientos de planificación de la captura. Sin embargo, su precisión métrica es inferior a la fotogrametría convencional, sobre todo en superficies con baja textura, objetos próximos o geometrías con gran complejidad formal. Además, la proyección equirectangular introduce deformaciones que demandan un procesado más exigente. Las cámaras 360 constituyen por tanto una herramienta complementaria y eficiente para la documentación arquitectónica, idónea cuando se priorizan la rapidez, la cobertura visual y la economía de medios. Aunque no igualan la resolución del escaneado láser ni el nivel de detalle fotogramétrico de una cámara digital, resultan adecuadas para levantamientos auxiliares, control de obra, digitalización de interiores y documentación patrimonial de forma ágil. La integración de diversas tecnologías emerge como la estrategia más eficaz: emplear escáner láser o fotogrametría digital para la precisión geométrica, y complementar con cámaras 360 para áreas ocultas y refuerzo del contenido visual. La evolución de los sensores panorámicos y las mejoras en los algoritmos de reconstrucción ampliarán previsiblemente su aplicabilidad en la captura tridimensional arquitectónica.

The digital transformation of the AECO sector has driven the adoption of advanced reality-capture technologies aimed at generating precise three-dimensional representations that optimise the processes of inspection, documentation and rehabilitation of the built heritage. Within this framework, LiDAR laser scanners and photogrammetry based on calibrated cameras have become benchmark methodologies in professional practice. However, the incorporation of 360-degree cameras introduces new possibilities derived from their low cost, operational simplicity and capacity to record large volumes of visual information in short periods of time. Their application to the generation of point clouds and photogrammetric meshes for architectural purposes still requires a thorough comparative evaluation against conventional technologies. Several representative case studies of different building typologies have been selected—interior spaces, façades and elements of heritage value—in which capture campaigns were carried out using four systems: terrestrial LiDAR laser scanner; LiDAR sensor integrated into an iPad Pro; photogrammetry with a digital camera (conventional captures with controlled overlap); geometric accuracy with respect to the reference model (terrestrial laser scanner or TLS); point density obtained; texture quality and level of visual detail; capture and processing times; acquisition, operation and training costs for the responsible technician; and photogrammetry with a 360-degree camera (equirectangular spherical images). In each case, equivalent processes aimed at obtaining point clouds and textured meshes were followed, assessing the results according to the following: the LiDAR laser scanner offers the most precise and dense results, constituting the metric reference of the analysis. Digital-camera photogrammetry achieves an optimal balance between precision, photographic quality and operating cost, especially in outdoor environments and complex geometries. The LiDAR integrated into the iPad Pro demonstrates efficiency and speed in interior surveys and preliminary works, although it presents limitations in defining edges and fine elements. Photogrammetry based on 360-degree cameras stands out for its extraordinary acquisition speed and global coverage, significantly reducing capture-planning requirements. However, its metric accuracy is lower than that of conventional photogrammetry, especially on low-texture surfaces, nearby objects or geometries with high formal complexity. In addition, equirectangular projection introduces deformations that require more demanding processing. 360-degree cameras therefore constitute a complementary and efficient tool for architectural documentation, suitable when speed, visual coverage and economy of means are prioritised. Although they do not match the resolution of laser scanning or the photogrammetric level of detail of a digital camera, they are suitable for auxiliary surveys, site control, interior digitisation and agile heritage documentation. The integration of different technologies emerges as the most effective strategy: using laser scanning or digital photogrammetry for geometric precision and complementing them with 360-degree cameras for hidden areas and reinforcement of visual content. The evolution of panoramic sensors and improvements in reconstruction algorithms will foreseeably broaden their applicability in architectural three-dimensional capture.