In der Blogbeitragsreihe haben wir bereits zwei verschiedene Möglichkeiten vorgestellt, um Punktwolken zu generieren. Neben der üblichen Erzeugung durch einen 3D-Laserscanner, haben wir auch die Erzeugung durch Photogrammetrie in Kombination mit einer 360° Kamera betrachtet. In diesem Beitrag stellen wir eine Tiefenkamera vor, die Punktwolken direkt mit einem Tablet, Smartphone oder Laptop in Echtzeit erzeugt.
Die ursprüngliche Entwicklung von Tiefenkameras wurde zur Bewegungserkennung als natürliche Interaktion zwischen Mensch und Computer eingeführt. Für den Nahbereich sind die Modelle von Primsense, Microsoft und Asus verfügbar, die alle mehr oder weniger baugleich sind. Die Kamerakomponenten zur Tiefenerkennung sind ein Infrarotsensor, eine Infrarotkamera und eine RGB-Kamera. Ein synchronisierter Datenstrom von Tiefe und Farbinformation wird in Echtzeit in räumliche Informationen umgesetzt.
In unserem Test haben wir eine Tiefenkamera von Intel, die Realsense 435i verwendet. Diese findet für den Nahbereich bis zu 10m Verwendung. Leider war die Nutzung nicht so einfach und intuitiv, daher konnten wir in unsrem Test mit der kostenlosen Intel Software eine Punktwolke von einem Raum aufzunehmen. Es konnten lediglich einfache Standbilder als Punktwolke exportiert werden.
Um eine 3D Raumaufnahme zu machen, müsste entweder ein eigenes Skript programmiert werden, oder man verwendet ein entsprechendes Softwareprodukt. In unserem Fall haben wir die kostenlose Testversion von DOT3D verwendet, die es direkt ermöglicht mit den Intel Kameras Punktwolken zu erzeugen, anzupassen und zu optimieren. Dennoch ist es uns leider nicht gelungen einen brauchbaren Scan aus den Aufnahmen des Hochschulgebäudes abzuleiten. Die Kamera hat während der Aufnahmen häufig die Orientierung verloren und versucht sich an markanten Punkten zu orientieren. Dies funktionierte beispielsweise bei einem roten Feuerlöscher ausreichend, aber nicht bei Fenster- oder Türrahmen. Auf Oberflächen wie Wänden oder Böden, hat die Kamera immer wieder große Probleme gehabt. Somit konnten wir keine ganzen Räume aufnehmen, sondern nur einzelne Details.
Der Workflow zur Erstellung einer Punktwolke ist in diesem Video gut erläutert worden. Für einen vollständigen und durchgängigen Scan werden die Räume mit QR-Codes oder Scan Markierungen präpariert. Man sieht in dem Video die Arbeitsweise der Tiefenkamera und den Aufnahmeprozess mit Vermessungsmarken ebenso wie den Export der Punktwolke.
Die Anschaffungskosten der Kamera sind sehr kostengünstig und bieten mit dritten Softwareanbietern, die jedoch monatliche bzw. jährliche Kosten mit sich bringen, gute Möglichkeiten ein Photogrammetrisches Modell mobil zu erzeugen.
In unserem nächsten und letzten Beitrag zu dieser Blogreihe werden wir die von uns getesteten Methoden miteinander vergleichen, um somit Anwendungsbereiche für die jeweilige Hardware besprechen.
21.09.2021
