Methoden zur Erfassung von 3D-Modellen

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1 Methoden zur Erfassung von 3D-Modellen Bachelorseminar 2006/2007 Sarah-Samanta Will Inhalt 3D-Stadtmodelle: Wozu? Erfassungsmethoden Beispiele Zusammenfassung / Literatur

2 3D-Stadtmodelle: Wozu? Definition: Digitale Beschreibung von Geländeoberflächen, Vegetation und Gebäuden einer Stadt [Quelle: C. Brenner, C. Dold, Gebäudeextraktion aus Luftgestützten und Terrestrischen Scandaten, 2004] [Quelle: [Quelle: 3D-Stadtmodelle: Wozu? Vorteile: - zur besseren Orientierung - digital: daher automatisierte Auswertung, Simulationen, internetfähig - wetter- und zeitunabhängig - Anwendung in vielen Bereichen, auch privat Nachteile: - hohe finanzielle Ausgaben - noch zu geringe Nachfrage und Bedürfnis - viele Details erfordern großen fachlichen und technischen Aufwand Automatisierungsverfahren

3 3D-Stadtmodelle: Wozu? Anwendungen: - zukünftiger Stadtplan, löst die 2D-Karte ab? - Navigationssysteme - Ausbildungssimulatoren - Umweltbereich / Katastrophenmanagement - Architektur / Stadtplanung - virtuelle Tourismusinformationssysteme - Planung von Antennenstandorte für Mobilfunknetze Da es verschiedenste Anwendungen gibt, sind verschiedene Detaillierungsgrade nötig, so genannt: LOD Erfassungsmethoden Terrestrisch: - Rollbandmaß und Lot - Tachymeter - Nahbereichsphotogrammetrie - Laserscanning Luftgestützt: - Luftbilder, photogrammetrische Auswertung - Laserscanning Weitere: - Verwendung von vorhandenen Daten

4 Erfassungsmethoden - Terrestrisch Tachymeter: - Einzelpunkte werden angezielt - Messung wird dann manuell in 3D Gebilde umgewandelt Genaue Punktwahl muss vorher getroffen werden! [Quelle: Nahbereichsphotogrammetrie: - Objekte überlappend fotografieren - Auswertung später mit frei wählbaren Punkten - Modellierung mit Programmen z. B. Photomodeler [Quelle: Erfassungsmethoden - Terrestrisch Laserscanning: - wieder: Aufnahme vor Ort, Punktewahl später - Messung erfolgt in einem regelmäßigem Raster - Modellierung mit z. B. Cyclone [Quelle: Terrestrische Verfahren sind zu aufwändig, um sie flächendeckend anzuwenden!

5 Erfassungsmethoden - Luftgestützt Luftbildphotogrammetrie: - Kamera wird im Flugzeug regelmäßig ausgelöst - Stereobilder - z. B. inject Laserscanning: - streifenförmige Erfassung - direkte Messung der Raumkoordinaten bei Kenntnis der Flugzeugposition -z.b. ATOP [Quelle: [Quelle: Erfassungsmethoden - weitere? Weiterverarbeitung von bereits vorhandenen Daten Extrudieren von Grundrissen: - vorhandene Grundrisse aus der ALK werden manuell erstellt Klötzchenform

6 Beispiele Klotzmodell: Texturiertes Modell: Architekturmodell: [Quelle: [Quelle: [Quelle: Beispiele Stadtmodell Hamburg: - nicht texturiert -DSGK extrudiert Stadtmodell Luzern: - im Internet begehbar [Quelle: [Quelle:

7 Beispiele Stadtmodell München: - halb-automatisches Verfahren zur Ableitung von Hauptdachformen aus Laserscanningdaten Zusammenfassung Im Grunde fünf verschieden Erfassungsmethoden Tachymeter erfordert vorherige Punktwahl Nahbereichsphotogrammetrie liefert Texturen zur Visualisierung Terrestrische Verfahren ermöglichen nicht die nötige Flächendeckung Luftbildphotogrammetrie heutzutage am wirtschaftlichsten (z. B. CyberCity) Das Automatisieren der Modellierungsverfahren ist schwer zu realisieren und erfordert noch weitere Entwicklungen Digitale Version ist schwer zu verbreitern, da nicht jeder über die nötige Technik verfügt

8 Literaturverzeichnis Neue Perspektiven-Wie 3D Stadtmodelle erstellt und verwendet werden, C. Brenner & T.H. Kolbe, c t Magazin für Computertechnik, Heise Verlag, 2005, Heft 15, S Gebäudeextraktion aus luftgestützten und terrestrischen Scandaten, C. Brenner & C. Dold, Beiträge zu den Oldenburger 3D Tagen 2004, Luhmann, T. (ed.), Herbert Wichmann, 2004, S Das virtuelle 3D-Stadtmodell von Hannover, C. Brenner, K. Jülge, C. Dold und G. von Gösseln, Hannover