3D Punktwolke – 3D Point Cloud

3D Punktwolke - wie die Datenwolke Ihr Unternehmen effizienter und produktiver macht

Eine 3D Punktwolke ist ein hochgenaues dreidimensionales Abbild bzw. Modell einer realen Umgebung oder eines Objekts. Die 3D Punktwolke entsteht, wenn die Umgebung durch ein spezielles Verfahren beispielsweise Laserscanning digital erfasst wird. Dabei werden Laserstrahlen in kürzester Zeit in unterschiedliche Richtungen eines Raums versendet und wieder empfangen.

Der Scanner erfasst dabei sowohl den Abstand als auch die Helligkeit der Punkte wo der Laserstrahl reflektiert wird. Die Summe der Daten aus dem Laserscanner lässt sich im Computer mittels entsprechender Software analysieren.

Nach der Auswertung entsteht ein 3D Modell des Raums und von jedem Objekt, das sich darin befindet. Die Perspektive von Raum und der darin befindlichen Objekte ist ersichtlich von jenem Standort aus, von dem der Scanner die Umgebung aufgenommen hat. Die so entstandenen Punktwolken lassen sich in ihrer visuellen Darstellung noch optimieren.

Erstellt der Erfasser gleichzeitig zur Punktwolke ebenfalls ein Panoramabild, so kann den Punkten die realen Farben übertragen werden. Die Messgenauigkeit der Kombination von Punktwolken und Panoramabild beträgt aktuell bis zu drei Millimeter.

Arnold IT Systems bringt Sie in die Welt der Punktwolken. Wir beraten und schulen Sie bei der Erstellung und sinnvollen Anwendung von Punktwolken in Ihrem Markt und Einsatzgebiet.

 

Was sind 3D Punktwolken und was bringen sie für Ihr Unternehmen?

Wie bereits beschrieben ist eine Punktwolke ist ein Konglomerat von Datenpunkten, die ein 3D Laserscanner zuvor erfasst hat. Ähnlich einer realen Wolke setzt sie sich aus einer großen Masse kleinster Punkte zusammen. Die große Masse an Tröpfchen in der Natur spiegelt bei der 3D Punktwolke allerdings die große Menge erfasster Datenpunkte wider. Jeder dieser Punkte hat genaue Koordinaten zu seiner Position auf den Achsen von Höhe, Breite und Tiefe. Das Ergebnis eines Laserscanning weist jedem Datenpunkt folglich einen xyz-Wert zu.

Punktwolken sind immer dann interessant für Unternehmen, wenn es darum geht ein 3D Abbild von Gegenständen, Räumen oder Landschaften zu erstellen. 3D Realitätserfassungssoftware, beispielsweise Autodesk ReCap, hilft dabei die gescannten Daten zu erfassen, zu säubern und zu analysieren. Die entstandenen Punktwolken können nach der Erfassung mit CAD oder BIM Software bearbeitet und weiterverwendet werden.

Zentrale Vorteile der Punktwolken sind die große Ersparnis an Zeit und damit Kosten bei der Aufnahme der der jeweiligen Umgebung. Bisherige Verfahren dauern typischerweise deutlich länger und sind beschwerlicher. Denn wurde ein Raum, ein Objekt oder eine sonstige Umgebung bei der initialen Erfassung übersehen, muss vor Ort nochmals gemessen und dokumentiert werden. Bei der Erstellung von Punktwolken wird durch den Scan hingegen die komplette Umgebung einmalig aufgenommen und ist fortan digital verfügbar. Die wirkliche Ist-Situation ist in bisher nicht gekannter Vollständigkeit und Genauigkeit darstellbar. Und das ganze in Stunden anstatt in Tagen, Wochen oder Monaten.

 

Welche Voraussetzungen müssen für die Nutzung von 3D Punktwolken gegeben sein?

Wollen Sie eine 3D Punktwolke erstellen und nutzen bedarf es entsprechender Hardware und Software.
Als Erfassungswerkzeug fungiert ein Laserscanner oder eine 3D Kamera. Letztere kann auch an einer Drohne angebracht werden, sollte die Punktwolke aus der Luft durch Überfliegung aufgenommen werden. Wollen Sie regelmäßig Punktwolken erstellen ist zu überlegen, ob Sie sich ein derartiges Gerät anschaffen. Alternativ lassen sich diese auch von Dienstleistern mieten. Zusätzlich bedarf es einer Nachbearbeitungssoftware beispielsweise Autodesk ReCap.

Sollen Punktwolken mit CAD Zeichnungen kombiniert werden, sollten auch diese bereits vorhanden sein. Gehen Sie die ersten Schritte beim Thema 3D Punktwolke, ist zudem eine Schulung in der Software ratsam. Arnold IT Systems bietet diese an. Wer 3D Punktwolken nicht selbst erfassen und bearbeiten will kann auch die ganze Breite der Erfassung und Aufbereitung als Dienstleistung einkaufen.

  

Beispiele und Einsatzgebiete für 3D Punktwolken

Grundsätzlich ist der Einsatz von 3D Punktwolken überall dort sinnvoll, wo große oder komplexe Objekte erfasst und der Dokumentation zugeführt werden sollen. Dies ist der Fall bei der Landschaftsplanung, im Verkehr oder weiteren Bereichen der Infrastrukturentwicklung. Auch bei der Gebäudeplanung oder der Planung von Fabriken und Produktionsstätten kann sie gute Dienste leisten.

Ist es geplant neue Maschinen in einer bestehenden Umgebung aufzustellen. Dann lassen sich etwaige Probleme schon vorher erkennen und beheben. Beispielsweise, wenn der Platzbedarf zu knapp bemessen ist. Oder es sich anhand der Punktwolke zeigt, dass der spätere Zugang zur Maschine durch bereits installierte Objekte verstellt oder erschwert würde. Auch die Erfassung von geometrisch schwer messbaren Objekten, wie etwa Gussteilen, ist dank Punktwolke realisierbar.

 

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