Dreidimensionale Stadtansichten
Sensoren und bildgebende Systeme sind inzwischen allgegenwärtig, was die Verknüpfung verschiedener Arten von Sensordaten immer einfacher macht. Eine solche Verknüpfung erlaubt eine integrierte digitale 3D-Darstellung der städtischen Umgebung, die zur Lösung von Problemen genutzt werden kann. Das EU-finanzierte Projekt AR3WS (Acquiring and responding to the 3D world, smartly) erweiterte die Akquisition und Nutzung solcher Daten. Das Team entwickelte Algorithmen für das Kombinieren von Fotos und 3D-Lidar-Scans von Stadtansichten sowie eine Methode zur Analyse von erfassten Daten für die Degradation. Die Forscher verfeinerten auch die interaktive Navigation von Szenen, was die Erkennung von Schäden, die Planung von Gebäudemodifikationen oder die Vorhersage der möglichen Verwendung von Teilen ermöglicht. Die Projektforscher entwickelten Algorithmen, die den Erwerb und die Nutzung verschiedener Datenformen unterstützen. Solche Daten enthalten Time-of-Flight-Scans, Fotos, GPS-Messwerte und Stichwörter. Das Team war in der Lage, die Beziehungen zwischen den verschiedenen Arten von Daten zu bestimmen und die Beziehungen für Innen- und Außenszenen darzustellen. Die Ergebnisse zeigten, dass steigende Datenmengen das System stabilisierten. Die eingehenden Daten wurden validiert und an das aktuelle Modell angepasst, sodass großräumige Rekonstruktionen von Gebäudeinnenräumen in noch nie dagewesenem Maßstab möglich sind. Das Team entwickelte einen optimalen globalen Registrierungsalgorithmus, der Scans in beliebigen Anfangspositionen erlaubt und eine globale Punktwolkenregistrierung ermöglicht. Der Algorithmus löst auch Probleme im Zusammenhang mit der unbekannten Überlappung zwischen Paaren von Scans. Das Werkzeug ist einfach und effizient, was zu einer signifikanten Beschleunigung im Vergleich zu alternativen Ansätzen führt. Schließlich entwickelten die Forscher ein interaktives System, das den Prozess der Erhaltung der Modellbeziehungen zwischen verschiedenen Teilen eines Objekts vereinfacht. Der Prozess ermöglicht es Entwicklern, Teile schnell zu bewegen, um die Passgenauigkeit zu bestimmen. Die Ergebnisse des Projekts ermöglichen intuitive Manipulationen, bei denen Designer schnell verschiedene architektonische Gestaltungsmöglichkeiten überprüfen können. Das AR3WS-System optimiert die Modellgeometrie für die Herstellung von Arbeitsentwürfen. Eine Prototyp-Software wurde an verschiedenen Werks-ähnlichen Prototypen getestet und demonstriert. Die AR3WS-Software-Tools ermöglichen eine effiziente Kombination von verschiedenen Arten von geografischen und räumlichen Daten zur Darstellungen von Städten und Gebäuden. Dies bedeutet einen schnelleren Designprozess, der die sonst schwierige Überprüfung von Optionen ermöglicht.
Schlüsselbegriffe
Stadtansichten, urban, Sensordaten, Algorithmen, 3D-Gebäudedesign, AR3WS
