Punktwolken von Leica Laserscannern mit PointCab Punktwolkensoftware verarbeiten
Leica Laserscanner stehen für große Reichweiten und eine hohe Punktgenauigkeit.
Die Laserscanner arbeiten mit Phasenvergleichs-Messverfahren oder mit dem Impulsmessverfahren und bieten Scan-Reichweiten bis zu 1000 Metern.
So erfassen die neuesten Laserscanner von Leica wie der Leica RTC360 oder die Leica ScanStation P50 bei einem Scan immense Datenmengen. Scannt man zum Beispiel mit dem Leica RTC360 bei mittlerer Auflösung und mit HDR-Bildern sind die Scanner-Rohdaten eines Standpunktes bereits ca. 2,2 GigaByte groß. Darin enthalten sind maximal 42 Millionen Punkte, ein HDR-Farbbild und Intensitätswerte.
Dies führt zu qualitativ hochwertigen Ergebnissen, macht die Auswertung jedoch unweigerlich schwieriger und zeitaufwändiger.
Die Registrierung der Scans, welche im Fall von Leica Scannern in der Regel über die Softwarelösungen Leica Cyclone oder Register360 erfolgt, ist unproblematisch, weil diese Softwarepakete für die Verarbeitung von solchen Datenmengen ausgelegt sind.
Die registrierte Punktwolke ist die Grundlage, um aus diesen Daten CAD-Zeichnungen oder BIM-Modelle zu erstellen, eignet sich aber nicht für den direkten Import in diese Programme.
Die Frage ist nun, wie man die Punktwolke ohne großen Aufwand in das Zeichenprogramm importieren kann.
Methoden für den schnellen und einfachen Punktwolken-Import
Software-Lösungen von großen Herstellern wie zB AutoDesk, haben ihr eigenes Punktwolkenformat welches in die jeweilige CAD-Software importiert werden kann (AutoCAD und Revit benutzen RCP Dateien). Andere Hersteller benutzen offene Formate, z.B. ArchiCAD von Graphisoft kann E57 Dateien importieren. Des Weiteren gibt es Softwarelösungen, welche Punktwolken nur mithilfe PlugIns von Drittanbietern importieren können (z.B. SketchUp von Trimble).
Die meisten Zeichenprogramme waren niemals dafür ausgelegt große Datenmengen zu importieren, zu visualisieren und zu verarbeiten.
Wie schafft man es nun aus den großen Datenmengen die wichtigen Informationen zu extrahieren und diese in sein CAD Programm zu übergeben?
Methode 1
Man filtert die Punktwolke und übergibt an den Zeichner nur Bereiche von Interesse.
Methode 2
Man hat eine Drittsoftware, die die Bedienung und Visualisierung der Punktwolke übernimmt und nur die nötigen Informationen an das CAD-Programm weiter gibt.
Methode 3
Man erstellt aus der Punktwolke Bilder, so genannte Orthofotos und lädt diese als Referenz an die richtige Stelle im CAD-Programm.
Der Zeichner hat nicht das Gesamtobjekt vor Augen, sondern immer nur Teilausschnitte und er kann sich daher nur schwer im Projekt orientieren. Dies ist auch darum kompliziert, da Laserscanner-Bediener und Zeichner meistens unterschiedliche Personen sind und der Zeichner nicht weiß, wie das Objekt in der Realität aussieht.
Eine hervorragende Möglichkeit alle Informationen aus allen vorhandenen Daten zu extrahieren, allerdings muss hier der Zeichner eine weitere Software erlernen.
Funktioniert sehr gut, da hier das Zeichenbüro keine weitere Software erwerben muss und der Zeichner, wie er es in der Regel gewöhnt ist, in zweidimensionalen Ansichten arbeiten und die Orthofotos direkt nachzeichnen kann, um Grundrisse und Schnitte zu erstellen.
Voraussetzungen für optimale Orthofotos
Bei der Erstellung von Orthofotos sind ein paar grundlegende Faktoren zu beachten, um eine möglichst hohe Qualität zu erreichen.
Falls diese Einstellungen für das Projekt falsch gewählt wurden und ggf. nicht optimal miteinander korrespondieren, können die Orthofotos blass und konturenlos erscheinen.
Lösungen dafür können sein:
- bei Bereichen, die mit mehreren Scanpositionen erfasst wurden, die weit entfernten Scanpositionen ausschalten.
Der Kontrast im Orthofoto erhöht sich dadurch. Dies ist natürlich nur möglich, wenn die Punktdichte hoch genug ist. - zu kleine Bildauflösungen für große Bereiche vermeiden. Eine Verdoppelung der Bildauflösung vervierfacht die Anzahl der Bilder.
- Bildauflösung nicht zu niedrig wählen, falls die Punktdichte dafür nicht ausreicht. Scannen Sie größere Bereiche besser mit einer niedrigeren Punktdichte und kleinere Einzelbereiche in einer höheren Auflösung. Die jeweiligen DWG-Dateien können nachträglich zusammen importiert werden.
Einflussfaktoren
Die Anzahl der Punkte pro Pixel hängen von verschieden Faktoren ab:
- gewählte Punktdichte beim Scan
- gewähltem Schnittbereich durch die Punktwolke
- gewählte Bildauflösung für das Orthophoto
Falls ein Faktor davon nicht optimal gewählt wurde, kann es sein, dass zu wenige Punkte in ein Pixel fallen.
Die Anzahl der Bilder, die in der von PointCab erstellten DWG-Exportdatei referenziert werden, wird von drei Faktoren bestimmt:
- die Größe des Scanbereichs
- die gewählte Bildauflösung
- die gewählte Kachelgröße.
Die Blockgröße wird bemessen durch die Anzahl der Pixel in der Breite und Höhe – der Standardwert ist jeweils 1000 Pixel.
Die Bildauflösung bestimmt wiederum die Größe eines Pixels.
Dieser Graph stellt den Zusammenhang zwischen Scan-Auflösung und Bildauflösung dar.
Voraussetzungen für eine automatische Vektorisierung von Orthofotos
Die automatische Vektorisierung in PointCab funktioniert am besten an klaren Kanten, d. h. in Bereichen in denen wenig Rauschen vorhanden ist.
Wände mit einer glatten Oberfläche, wie z. B. tapezierte oder geflieste Innenwände, bilden wenig Rauschen aus und können automatisch vektorisiert werden.
Außenwände, die beispielsweise mit einem Rauputz versehen sind, können nur schwer automatisch vektorisiert werden.
Mauern und Kanten des Grundrisses sollten zudem nicht auf die Bilderkachelgrenzen fallen, da dort ansonsten die Vektorisierung fehl schlagen kann. Bitte achten Sie darum darauf, dass Sie den Koordinatenmittelpunkt nicht auf die Ecke einer Hauswand legen.
Kompatibilität von PointCab mit Leica Laserscannern und Scan-Software
Die PointCab-Software ist kompatibel mit allen Leica-Laserscannern wie Leica BLK 360, Leica RTC360 und Leica ScanStation. Importieren Sie die Daten aus Cyclone, Register 360 oder aus Autodesk Recap Mobile oder Pro.
Je nach Anwendung und gewünschtem Ergebnis können die Punktwolken sowie ausgewählte Punktwolkenbereiche für den Import in CAD- und BIM-Software passend ausgewertet und prozessiert werden.
Mit Hilfe von PointCab können insbesondere sehr große und komplexe Punktwolken einfach und schnell verarbeitet werden. Dabei helfen die vielen enthaltenen Funktionen mit denen nahezu jede Bearbeitung möglich ist. Durch den Einsatz der Punktwolkensoftware beschleunigt sich der Workflow (von Scannen bis zum kompletten CAD-Modell) um bis zu 60 %.
Weitere Informationen
Vorteile durch PointCab
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Die Testversion enthält alle Module und Funktionalitäten, welche in unserer Software PointCab 3DPro enthalten sind.
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