Theorie und Praxis des terrestrischen Laserscannings - Página web ...

Aufrissdarstellungen von Architekturobjekten können auf zwei Weisen erzeugt werden. Wenn
die Scanpunkte über Farbinformation verfügen (z.B. aus Farbfotografien oder auch nur
Grauwerten aus dem Intensitätsbild des Laserstrahls), können die Farbpunkte orthogonal auf
eine Ebene projeziert werden, um ein wahres Orthofoto zu erzeugen. Beim Tracing (verfolgend
vektorisieren) dieses Orthofotos kann eine Aufrissdarstellung erzeugt werden. Ein wichtiger
Punkt ist, dass die Genauigkeit von der Höhe der Scanauflösung abhängt.
Ein anderer Weg eine Höhe zu erzeugen geschieht über das Tracing (im Verfolgen) wichtiger
Kanten (z. B. Fensteröffnungen, Türöffnungen, etc.) in der 3D Punktwolke. Anschließend
werden alle 3D Punkte auf eine Ebene projeziert. Diese Technik erfordert ein gutes
geometrisches Verständnis und die Fähigkeit Strukturen in Punktwolken schnell zu erfassen.
Einige Softwarepakete erlauben externe Bilder zur Punktwolke zu laden und diese für das
Monoplotting zu nutzen. Das heißt, dass die Interpretation im Bild vorgenommen wird und auf
diese Weise der Punktwolke die Tiefeninformation entnommen wird. Das Problem dabei ist,
dass das Ergebnis immer doppelt überprüft werden sollte, weil das Kanten-Tracing im Bild von
der Software infolge fehlender Daten oft missinterpretiert wird und der Punkt deshalb nicht an
seine korrekte Position gesetzt wird.
3.6.4. Direktes 3D modellieren von Punktwolken
Wenn die Gestalt eines dreidimensionalen Objekts bekannt ist und es durch geometrische
Primitive beschrieben werden kann, kann es automatisch von einer Punktwolke extrahiert
werden. Der Algorithmus passt diese geometrischen Formen an die Punktwolke in der Weise
an, dass er eine ideale Form annimmt. Zum Beispiel kann der Scan einer petrochemischen
Anlage leicht in ein dreidimensionales Modell überführt werden, weil angenommen werden
kann, dass alle Rohrleitungen einen kreisförmigen Querschnitt und die Verbindungstücke
ebenfalls eine spezifische Form haben. Die meisten dieser Anwendungen werden im
Industrieanlagenbau angewandt.
3.6.5. Die dreidimensionale Modellierung komplexer Oberflächen
Im Allgemeinen ist das Ergebnis eines 3D Modellierungsprozesses ein netzartiges
Oberflächenmodell. Das Oberflächen- bzw. Drahtgittermodell entsteht dadurch, dass alle Punkte
in der Punktwolke mit kleinen Dreiecken verbunden werden. Dieses Drahtgittermodell ist eine
Interpolation der Punkte in drei Dimensionen, die eine vollständige Darstellung der Oberfläche
erzeugt. Um ein qualitativ hochwertiges Drahtgittermodell zu erstellen, müssen eine Anzahl von
Schritten ausgeführt werden:
Datenbereinigung (Rauschunterdrückung, Entfernung von Ausreißern ...)
Resampling (siehe 3.6.2.2)
Meshing/Triangulation
Füllen der Leerstellen (Überbrückung, Fusionierung ...)
Maschenoptimierung (Dezimierung ... )
3.6.5.1. Vermaschung/Triangulation
61