ELCOVISION 10 ELSP Auto

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1 ELCOVISION 10 ELSP Auto ELCOVISION 10 ELSP Auto steht für die automatische Bildentzerrung von orientierten Bildern auf ein dreidimensionales Flächenmodell. Bisher geschah dieses mit dem einfachen ELSP zwar auch sehr komfortabel aber ebenenweise und nur teilautomatisch. Teilautomatisch allerdings nur bei orientierten Bildern. Es wurden also bisher die Ebenenpunkte händisch ausgesucht und ins ELSP übertragen. Das Programm ordnete die Messpunkte (Referenzpunkte) automatisch zu. Auf diese Art und Weise konnten und können natürlich immer noch unendlich viele Ebenen miteinander verknüpft werden. Jetzt, mit dem Zusatzmodul ELSP Auto werden Punkthaufen, Strichauswertungen, digitale Gelände- und auch Volumenmodelle in ein Flächenmodell umgewandelt. Dieses Flächenmodell ist dann die Grundlage für die weitere Entzerrung. Das Programm sucht sich die einzelnen Flächen aus dem Modell heraus, prüft welches Bild geometrisch am besten für die Einzelfläche geeignet ist, bestimmt die Entzerrungsparameter, schneidet den Bereich aus dem Bild heraus und überträgt es als Textur auf das Flächenmodell. Danach geht es zur nächsten Einzelfläche über. Im folgenden wird der Hergang an 2 Beispielen kurz dargestellt: Erstes Beispiel: 3D Vermessung und Visualisierung eines Berges Schritt 1: Orientierung des Bildverbandes ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 1 von 12

2 An erster Stelle steht wie auch bei der normalen 3D Photogrammetrie die Orientierung des Bildverbandes. Die Kapazität ist immer bezogen auf die Ausbaustufe der 3D Software. Es können also so viele Bilder für die automatische Bildentzerrung benutzt werden wie es die eingesetzte Version zulässt. In diesem Fall wurde ein Skihang von der gegenüberliegenden Hangkette aufgenommen. Insgesamt kamen 12 Bilder für das Projekt zum Einsatz. Nach der Orientierung ist die Vorbereitung der Bilder abgeschlossen und man kann das Projekt in der Umgebung des AutoCAD laden. Dort wird dann auch die Grafik geladen. In unserem Fall ein digitales Geländemodell. Diese Höhenlinien werden nun mit ELCOVISION 10 einfach in ein Flächenmodell umgewandelt: ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 2 von 12

3 Schritt 2: Triangulation der Oberfläche Über dieses Menü werden die Objekte ausgewählt die für die Oberflächenbestimmung genutzt werden sollen. Die Güte der Punkte wird bestimmt. Es wird definiert welcher Art die Fläche sein soll. Nach dem Abschluss der eigentlichen Triangulation kann die Anzahl der die Oberfläche bestimmenden Dreiecke, und somit die Güte der Oberfläche nahezu stufenlos bestimmt werden: Dies spart bei der späteren Entzerrung Rechenzeit und Speicherplatz. Feine Abstufung: Mit dem Schieberegler an der Seite kann die Dichte der Triangulation in Echtzeit und nahezu stufenlos verändert werden. ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 3 von 12

4 Grobe Abstufung: Die gewünschte Ergebnis wird mit [OK] nach AutoCAD übertragen: Nun sind alle Vorbereitung geschehen und die Bilder können als Texturen auf die Flächen aufgebracht werden. ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 4 von 12

5 Schritt 3: Erzeugen der Texturen Es werden die Zeichenelemente, die mit Texturen versehen werden sollen selektiert. Es werden die Bilder selektiert, die für die partiellen Entzerrungen benutzt werden sollen. Die Entzerrungsebenen können in den Bildern beibehalten oder gelöscht werden. Nach diesem Schritt berechnet das Programm die einzelnen Entzerrungen und trägt sie als Textur auf die einzelnen Flächen auf. Die automatische Texturierung ist dann fertig. In der Folge werden nun verschiedene Ansichten des Berges gezeigt. ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 5 von 12

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9 Zweites Beispiel: Erzeugen eines 3D Orthofotos einer gewölbten Decke Als zweites Beispiel folgt eine typische Denkmalschutzaufgabe. Es soll ein verfallener, denkmalgeschützter Hotel- Speisesaal dokumentiert und Pläne für dessen Restaurierung erstellt werden. In diesem Beispiel wurden 116 Bilder, die meisten davon Nahaufnahmen, verwendet, damit auch die kleinsten Details sichtbar und damit auch messbar werden. Nach der Orientierung der Bilder sieht man die Aufnahmeanordnung und die erzeugten Orientierungspunkte in dem ELCOVISION 10 Projektverwalter: Da bei der Orientierung genügend Punkte für eine Triangulierung der Oberfläche erzeugt wurden, können diese einfach nach AutoCAD geladen, und mittels ELCOVISION 10 vollautomatisch trianguliert werden: ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 9 von 12

10 Danach wird diese erzeugte Oberfläche wiederum von ELCOVISION 10 vollautomatisch mit Texturen versehen: Diese 3D Textur stellt jetzt die Grundlage für weiter Detailpläne dar. Oder auch z.b. eine Projektion der gesamten Decke: ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 10 von 12

11 Um zu verdeutlichen mit welcher Genauigkeit ELCOVISION 10 vorgeht, sehen Sie anschliessend zwei mal den selben Detailausschnitt, wobei einmal die Grenzen der einzelnen Entzerrungsebenen eingeblendet wurden: ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 11 von 12

12 Durch einfaches Überzeichnen der Konturen können Schablonen für die Restaurierung der Malereien schnell und einfach erzeugt werden: Technische Informationen zu den vorgestellten Projekten: Projekt Berg Projekt Speisesaal Anzahl Bilder Verwendete Kameras Fuji S2 Fuji S2, Leica R5 Elcovision Speicherbedarf der Bilder 427 MB 3.9 GB Genauigkeit am Objekt Besser als 30 cm Besser als 2 mm Erzeugte Texturen Art der Texturen Echtfarbenbilder (24 Bit) 256 Farben Bilder (8 Bit) * Speicherbedarf der Texturen 100 MB 752 MB Rechenzeit für Texturerzeugung ** 20 min. 62 min. * Es wurden 256 Farben Texturen verwendet, da damit der Speicherbedarf um 2/3 sinkt. Bei Echtfarbentexturen würden ca. 1.6 GB an Texturdaten anfallen. ** Verwendeter Rechner: Dell Dimension 8300: Pentium 4, 2.6 GHz; 1GB Ram ELCOVISION 10 ELSP Auto Seite 12 von 12