PointCab Nebula die Cloud Lösung

PointCab_Nebula

Neue, unabhängige Cloud-Lösung für Punktwolkendaten
– Pointcab nebula

nebula

Die Erfassung von Punktwolkendaten mittels Laserscanning bietet einen entscheidenden Vorteil gegenüber herkömmlichen Vermessungsmethoden – vollständige 3D-Information. Allerdings gibt es auch eine Kehrseite. Unabhängig davon, wie gut einige Datenformate heutzutage komprimiert sind, benötigen Punktwolkendaten eine Menge Speicherplatz. Aus diesem Grund ist die Speicherung und gemeinsame Nutzung von Punktwolkendaten zu einem dringenden Problem für diejenigen geworden, die auf diese Daten angewiesen sind. Aus diesem Grund hat PointCab zusammen mit der Viakom eine Cloud-Lösung speziell für Punktwolkendaten entwickelt – PointCab Nebula. 

PointCab Nebula ist eine unabhängige Cloud-Lösung, die alle gängigen 3D-Scanner und CAD-Programme unterstützt. Die Lösung besteht aus zwei Komponenten: dem Nextcloud-basierten Nebula-Plugin und dem Nebula-Web-Viewer. 

Die Managed Nextcloud (MN) der Viakom ist das technische Grundgerüst. Als solches wurde sie nicht zufällig von PointCab gewählt, denn die Nextcloud ermöglicht das Anbinden von weiteren Services anderer Anbieter. Diese Offenheit bietet ein großes Potential für den Nutzer, der damit möglicherweise weitere Services, wie z.B. CAD- und GIS-Anbindungen nutzen könnte. Schon in der Standardversion bietet die Nextcloud unzählige Vorteile, wie die Kernfunktionen Speichern, Teilen und Austauschen verschiedener Dateien unterschiedlicher Datentypen  (Dokumente, Tabellen, Bilder etc.). Der Nutzer kann individuell Rechte verteilen, wer, wie lange, welche Zugriffe erhält. Die Bereitstellung der gesamten Cloud-Infrastruktur erfolgt durch IONOS und Viakom als Entwicklungs- und Betriebspartner. Beide Unternehmen sind in Deutschland ansässig, so dass die Daten in Deutschland / Europa auf einer ISO-27001-zertifizierter Cloud Umgebung, nach DSGVO-Standards gespeichert und geschützt werden.  

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Mit der Integration des PointCab Nebula Plugin in die Nextcloud werden alle gängigen Funktionen mit Tools kombiniert, die auf den Umgang mit Punktwolkendaten in der Cloud zugeschnitten sind.  In der Version 1.0 (Beta) ist Nebula in der Lage, Punktwolkenprojekte online in der Cloud zu managen und zusammen mit dem Web-Viewer im Browser zu visualisieren. Der Nutzer/Empfänger der Daten muss die Daten dabei nicht einmal herunterladen, um sie nutzen zu können. Grundrisse und Schnitte, Panoramabilder und eine 3D-Ansicht der Punktwolke können online ausgewertet werden. Darüber hinaus ermöglicht Nebula dem Nutzer einfache Messungen wie 3D-Punkte und Distanzen auch im Browser vorzunehmen. Momentan sind Nebula-Nutzer noch auf die PointCab Desktop-Anwendung Origins angewiesen um Projekte zu erstellen, die für den Upload zu Nebula geeignet sind. PointCab und Viakom arbeiten an der Vision Nebula von der PointCab Desktop-Anwendung Origins zu lösen und als unabhängige Softwarelösung zu etablieren.  Dadurch soll die Auswertung von Punktwolkendaten direkt in der Cloud für eine breite Anwender-Basis ermöglicht werden. 

„Unsere Vision ist es, eine unabhängige Cloud-Plattform zu schaffen, die auf die speziellen Bedürfnisse der Bearbeitung von Punktwolkendaten zugeschnitten ist. Dabei wollen wir den Nutzern die volle Freiheit und Datenhoheit garantieren. ”, so Richard Steffen, CEO von PointCab. „Mit der IONOS Cloud wird genau dies realisiert. Die hohe Skalierbarkeit und der hohe Sicherheitsstandard der europäischen Cloud sind klare Vorteile“, erläutert Tim Kartali Head of Channel Sales von IONOS. „Mit der Nebula Lösung wird zudem ein offener Austausch mit alternativen Angeboten und Services ermöglicht“, ergänzt Matthias Damerow von der Viakom.

In der aktuellen Version ist Nebula vor allem PointCab Bestandskunden attraktiv, die sich eine erschwingliche und einfach zu bedienende Lösung zum webbasierten Teilen ihrer Projekte wünschen. Für diejenigen, die bisher noch keine Origins-Lizenz besitzen, lohnt sich der Einstieg allerdings auch allemal dank des Early-Adopters-Angebot. Es gilt bis zum Ende des Jahres und beinhaltet PointCab Nebula, 500 GB Speicherplatz und ein Origins-Abonnement zu einem unschlagbaren Preis. Zusätzlicher Datenspeicher kann natürlich jederzeit erworben werden.

As-built – was ist damit gemeint?

As-built model

AS-BUILT – WAS IST DAMIT GEMEINT?

As-built oder auf Deutsch “wie gebaut” – wer sich mit Architektur und Baubranche beschäftigt, wird früher oder später über diesen Begriff stolpern. Fast immer im Zusammenhang mit Dokumentation. Doch was umfasst eigentlich eine as-built Dokumentation? Wie wird sie erstellt und wozu wird sie benötigt?

Eine gesetzliche oder baurechtliche Definition des Begriffs gibt es nicht. Selbst innerhalb der Branche kann es unter Umständen zu verschiedenen Auffassungen kommen, wenn es um den Umfang einer as-built Dokumentation geht. Wir möchten trotzdem oder gerade deshalb versuchen alle Fragen rund um die as-built Dokumentation zu klären.

As-built Dokumentation vs. Bauzeichnung – was ist der Unterschied?

Wie eingangs erwähnt bedeutet as-built nichts anderes als “wie gebaut”. Entsprechend ist eine as-built Dokumentation eine Dokumentation des tatsächlichen IST-Zustandes. Eine Bauzeichnung hingegen zeigt den geplanten Zustand eines Bauprojekts. Wer bereits an einem Bauvorhaben beteiligt war weiß, das zwischen Planung und Ergebnis unter Umständen erhebliche Unterschiede entstehen können. Um schlussendlich eine realistische Dokumentation des Bauprojekts zu erhalten, ist es nötig zusätzlich zur Bauzeichnung eine as-built Dokumentation durchzuführen. 

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So früh wie möglich starten: Dokumentation des Baufortschritts

Ist es also sinnvoll einfach nach Beendigung des Projekts eine as-built Dokumentation anzufertigen? Natürlich sollte das fertige Projekt vollumfänglich erfasst werden. Noch besser ist es allerdings schon viel früher anzusetzen. Es empfiehlt sich gerade bei größeren Projekten die verschiedenen Etappen des Baufortschritts zu dokumentieren. Dies hat gleich mehrere Gründe. Zum einen lassen sich so alle Beteiligten über den Baufortschritt auf dem Laufenden halten.

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Noch viel wichtiger ist allerdings der Abgleich mit der Bauzeichnung und der Planung. So können schon frühzeitig mögliche Komplikationen erkannt und entsprechend umgeplant werden. Nach jedem Bauschritt können gegebenenfalls Kosten angepasst, neue Genehmigungen eingeholt, Materialien ausgetauscht, die Statik berechnet werden und vieles mehr. So lassen sich böse Überraschungen und Kostenexplosionen besser vermeiden.

Natürlich sollte auch nach Abschluss des Projekts noch eine finale as-built Dokumentation durchgeführt werden und auch bei bereits bestehenden Strukturen lohnt sich die Erfassung. Auf Grundlage der as-built Dokumentation können nämlich spätere Umbaumaßnahmen oder Installationen geplant und durchgeführt werden. Zusätzlich liefert sie bei Bedarf wichtige Informationen für Katastrophenschutz und Rettungskräfte.

 

Wie wird eine as-built Dokumentation erstellt?

Der Sinn und Zweck einer as-built Dokumentation ist soweit also klar. Die nächste Frage die sich nun stellt ist, wie diese überhaupt angefertigt wird und was genau sie eigentlich enthalten sollte. Egal ob der Baufortschritt dokumentiert werden soll oder ein bereits abgeschlossenes Projekt, als erstes muss ein Aufmaß erstellt werden. Dies geschieht heutzutage je nach Größe des Projekts mittels Laserscanning und/oder Drohnenbefliegung.

Arbeitet man mit einem Laserscanner, gibt dieser eine Punktwolke aus, die zunächst mit einer spezieller Software verarbeitet und ausgewertet werden muss. Auch aus Drohnenbefliegungen lassen sich mit spezieller Software, wie Pix4D Punktwolken generieren. Mit unserer Origins Software können aus den Punktwolkendaten zum Beispiel schnell Schnitte, Grundrisse und vieles mehr erstellt werden. Die so aufbereiteten Daten können anschließend ins CAD-System eingelesen werden, wo ein Modell des Projekts erstellt wird.

 

Doch ein Aufmaß und ein einfaches 3D-Modell sind oft nicht ausreichend für eine as-built Dokumentation. Je nach Anforderung müssen noch weitere Informationen in der Dokumentation festgehalten werden und auch bei der Erstellung des 3D-Modells gibt es je nach Anforderungen viel zu beachten. 

So spielt bei der Modellierung unter anderem der Level of Detail, kurz LOD eine wichtige Rolle. Sollen beispielsweise Armaturen bei Wasseranlagen bis ins kleinste Detail nachmodelliert werden oder ist es ausreichend diese in der korrekten Position und Lage grob darzustellen? Solche Fragen sollten bereits von dem Erstellen der Dokumentation geklärt und mit dem Modellierer abgesprochen werden. Dieser kann im persönlichen Gespräch feststellen, welcher LOD-Grad für ihr Projekt benötigt wird. Einen Industriestandard für die Genauigkeit bei as-built Dokumentationen gibt es nämlich nicht. Das liegt nicht zuletzt daran, dass eine höhere Genauigkeit mit Mehrkosten verbunden ist, die man natürlich nicht tragen möchte, wenn sie gar nicht benötigt wird.

Ein weiterer Punkt der unbedingt beachtet werden muss, sind die Zusatzinformationen. Soll beispielsweise auch dokumentiert werden aus welchem Material der Boden, die Türen, Fenster etc. sind? Um welches Fenster-Modell es sich handelt? Sollen Rechnungen und Statiknachweise hinterlegt werden? Auch diese Fragen müssen vor der Anfertigung einer as-built Dokumentation geklärt und der Umfang festgelegt werden.

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Schlussendlich hängt also der Umfang und die Genauigkeit einer as-built Dokumentation immer von den individuellen Anforderungen ab. Allgemein lässt sich aber sagen, dass zumindest eine grobe digitale Erfassung mittels Laserscanning immer sinnvoll ist. So lassen sich Fehler in der Bauphase vermeiden und mögliche nachträgliche Bauarbeiten leichter umsetzen.

Haben Sie noch weitere Fragen zur as-built Dokumentation oder zur Punktwolkenauswertung? Dann schreiben Sie uns oder rufen Sie uns an: +49(0)71539295930.

Unser Support-Team berät Sie gerne!

PointCab Mobile Mapping Wochen

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POINTCAB MOBILE MAPPING WOCHEN

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Erfahren Sie, wie Sie die Power von Origins mit GeoSLAM, NavVis oder Emesent nutzen können.

Zwischen dem 7. und 16. Dezember veranstalten wir gemeinsam mit diesen 3 Mobile Mapping-Anbietern spezielle Webinare, um Ihnen die verschiedenen Mobile Mapping-Workflows mit Origins zu zeigen.

Melden Sie sich jetzt an!

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EMESENT WEBINAR: FROM POINT CLOUDS TO CAD DRAWINGS

07. Dezember, 9.30 Uhr

Die Hovermap-Lösung von Emesent zeigt ihre Stärke, wenn es um schwer zugängliches Terrain geht. Auf einer Drohne montiert, scannt die intelligente mobile Mapping-Lösung das Gebiet autonom mit Hilfe von LIDAR. In diesem Webinar zeigen wir Ihnen, wie sie mit Origins das meiste aus Hovermap-Daten herausholen.

Zur Anmeldung

NAVVIS WEBINAR: IMPROVING CAD WORKFLOWS WITH MOBILE MAPPING TECHNOLOGIES

09. Dezember, 17.30 Uhr

In diesem Webinar berichtet Pascal Groothedde wie er als NavVis-User Origins in der täglichen Praxis einsetzt, um seine Daten ins CAD-System zu übertragen. Er stellt eines seiner Projekte vor und zeigt uns anhand des Projekts, wie sein Workflow funktioniert. Außerdem mit von der Partie sind Martin Graner (PointCab) und Frieder Kirn (NavVis), die Tipps und Tricks rund um das Thema Mobile Mapping mit Origins + NavVis verraten.

Zur Anmeldung
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GEOSLAM WEBINAR: MOBILE MAPPING - EASY, SIMPLE AND EFFECTIVE SCAN TO CAD

16. Dezember, 11.00 Uhr

Unsere Origins-Lösung ist perfekt auf den Workflow mit GeoSLAM-Geräten abgestimmt. Sogar so gut, dass Origins unter dem Namen GeoSLAM Draw als OEM-Software bei GeoSLAM integriert wurde. In diesem Webinar zeigen Ihnen unsere Experten Schritt für Schritt wie Sie Ihre GeoSLAM Daten in ihr CAD-System überführen und wie Ihnen Draw dabei hilft.

Zur Anmeldung

Erstellung und Restaurierung eines historischen Gebäudes in Kreta

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ERHALTUNG UND RESTAURIERUNG EINES HISTORISCHEN gebäudes IN KRETA

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WORUM GEHT'S?

Postgrad Studenten der Technischen Universität Kreta wollten die genaue Geometrie eines historischen Mauerwerks erfassen und dokumentieren. Die Ergebnisse sollten dazu dienen, dass Gebäude denkmalgerecht zu sanieren. Dank einer Kombination aus einem Trimble Laserscanner, PointCab Origins Pro und Autocad gelang das Unterfangen problemlos. 

Hier erfahren Sie, wie das Projekt erfolgreich umgesetzt werden konnte.

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DAS OBJEKT: HISTORISCHE RESIDENZ IN KRETA

Die griechische Insel Kreta ist für ihre wunderschöne Landschaft und umfangreiche Geschichte bekannt. Sie ist der Geburtsort der ersten europäischen Hochkultur, der Minoer, und wurde von den Mykenern, Römern, Osmanen und vielen anderen geprägt. Die Spuren dieser Kulturen sind noch heute überall auf der Insel in verschiedenen archäologischen Überresten zu finden. Eine solche geschichtsträchtige Baute ist ein zwei Jahrhunderte altes Wohngebäude, das während der Osmanenherrschaft errichtet wurde. Es steht seit 70 Jahren leer und ist die ehemalige Residenz der wohlhabenden Familie Seimeni. Als eines der wenigen noch erhaltenen Gebäude dieser Art von lokaler Architektur in der Region ist es von großem historischen Wert. 

AUFGABENSTELLUNG

Um das Gebäude zu erhalten und wieder nutzbar zu machen, war unter anderem eine genaue Dokumentation seiner Geometrie erforderlich, um seine strukturelle Integrität und das Ausmaß der notwendigen Verstärkungsmaßnahmen zu beurteilen. Es ist geplant, das Gebäude in den nächsten Jahren zu restaurieren und als lokales Volkskunstmuseum zu nutzen.

Herausforderung:
Da Teile des Gebäudes unzugänglich waren und eine Distanz-Messtechnik erforderlich war, reichten simple Messwerkzeuge und -Techniken nicht aus.

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AUFGABENSTELLUNG

Um das Gebäude zu erhalten und wieder nutzbar zu machen, war unter anderem eine genaue Dokumentation seiner Geometrie erforderlich, um seine strukturelle Integrität und das Ausmaß der notwendigen Verstärkungsmaßnahmen zu beurteilen. Es ist geplant, das Gebäude in den nächsten Jahren zu restaurieren und als lokales Volkskunstmuseum zu nutzen.

Herausforderung:
Da Teile des Gebäudes unzugänglich waren und eine Distanz-Messtechnik erforderlich war, reichten simple Messwerkzeuge und -Techniken nicht aus.

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EINGESETZTE TECHNIK

Die Postgrad-Studentin Eirini Chorianopoulou, die von den Professoren Maria Stavroulaki und Nikos Skoutelis betreut wurde, beschloss daher, die Vorteile der neuesten verfügbaren Laserscannertechnologie zu nutzen. Um die geometrischen Eigenschaften des Bauwerks zu erfassen, wurde der Trimble X7 3D-Laserscanner eingesetzt. Für die Erstellung der Punktwolke wurden 25 Scans verwendet. Alle Daten wurden als Dateien im e57-Format importiert und in PointCab Origins Pro bearbeitet. Es wurden genaue Pläne, Schnitte und Aufrisse der Struktur auf allen erforderlichen Ebenen erstellt und als .dwg-Dateien zur weiteren Bearbeitung in Autocad exportiert.

DAS SAGEN DIE NUTZER: PRÄZISE UND EFFIZIENTE AUSWERTUNG IN ORIGINS

Der Doktorand Evangelos Nitadorakis, der für die Auswertung der Punktwolken verantwortlich war, zeigte sich zufrieden mit den Ergebnissen, die durch den Einsatz der PointCab Origins Software erzielt wurden:

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„Die Genauigkeit der erstellten Schnitte ermöglichte die Identifizierung und Quantifizierung von Pathologieindikatoren wie Wandneigungen, die mit dem menschlichen Auge nicht sichtbar sind und Fernmessungen in schwer zugänglichen Teilen der Struktur. Darüber hinaus half das Delta-Tool dabei, selbst die geringsten Abweichungen in den vertikalen Ebenen zu erkennen. Außerdem wurde mit einer geeigneten Kombination aller Daten aus Origins Pro ein genaues 3D-Modell des Gebäudes in einer FEM-Analysesoftware erstellt, und es wurden strukturelle und dynamische Analysen durchgeführt, um die Anfälligkeit des Bauwerks unter verschiedenen Belastungszuständen zu bewerten. Am Einsatz von PointCab Origins schätzten wir die einfache Handhabung, die Geschwindigkeit der Datenverarbeitung und die Qualität der Ergebnisse.„

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FAZIT: EIN GELUNGENES PROJEKT

Dank dem Einsatz von Laserscanning und PointCab Origins konnte eine genaue digitale Darstellung des Gebäudes in seinem Zustand vor der Restaurierung erfasst werden. Dies wird zukünftigen Besuchern die Möglichkeit geben, den früheren und den aktuellen Zustand zu vergleichen. So lässt sich auch die Arbeiten würdigen und nachvollziehen, die zur Erhaltung der Authentizität des Bauwerks  durchgeführt wurde. 

Sie haben auch eine interessantes Projekt, das Sie in unserem Blog veröffentlichen möchten? Dann melden Sie sich bei unserem Team und wir bringen es auf unsere Website.

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Lidar-Community trauert um Martin Insenburg

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lIDAR-Community trauert um Martin Isenburg

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Martin Isenburg war ein herausragender Softwareentwickler, kluger Kopf und Pionier auf dem Gebiet der Lidar- und topografischen Datenverarbeitung. Als Vater des .las/.laz-Formats hat er dazu beigetragen, den Datenaustausch von Punktwolken weltweit zu vereinfachen und hinterlässt damit ein großes Erbe. Auch seine LAStools wurden gerne und häufig im gesamten LIDAR-Sektor eingesetzt und sein Open-Source-LiDAR-Kompressor LASzip hat sich zum De-facto-Industriestandard für komprimiertes LiDAR entwickelt. 

Martin war immer bereit sich offen mit anderen auszutauschen und ein Förderer und Treiber von neuen Innovationen und Ideen. Auch einzelne Mitglieder unseres Teams haben sich immer wieder mit Martin ausgetauscht und werden die anregenden gemeinsamen Gespräche sehr vermissen.

Mit großer Bestürzung haben wir erfahren, dass Martin in der vergangen Woche seinem Kampf mit seiner bipolaren Erkrankung und dem Suizid erlegen ist. Die Welt verliert damit einen großen Vordenker und eine schillernde Persönlichkeit. Wir trauern gemeinsam mit seiner Familie, Freunden und Angehörigen.

Eindringlich appellieren wir an alle, die selbst mit mentalen Erkrankungen zu kämpfen haben, die sozialen Stigmas zu überbrücken und sich an spezielle Hilfsangebote zu wenden. 

PointCab unterschreibt Petition für offene Punktwolkenformate

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POINTCAB UNTERSCHREIBT PETITION FÜR OFFENE
PUNKTWOLKENFORMATE

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Das ewige Problem mit dem Konvertieren

Bei der Arbeit mit Punktwolkendaten müssen die Nutzer immer noch zwischen verschiedenen Datenformaten hin und her springen. Die Verwendung unterschiedlicher Softwarelösungen oder selbst die Weitergabe von Daten erfordert häufig eine Konvertierung in offene Formate wie .e57. Die ständige Konvertierung von Daten verschlingt Zeit, Ressourcen und Speicherkapazität. Darüber hinaus führt dieser Prozess oft zu einem Informationsverlust. 

Obwohl diese Probleme gemeinhin bekannt sind, hat der Markt hier bisher nicht reagiert. Sollte man denn nicht froh sein, dass es überhaupt offene Formate wie .las, .laz oder .e57 gibt? Es stimmt, dass es vor Veröffentlichung dieser Formate so gut wie gar keine Möglichkeit gab Punktwolkendaten sinnvoll an andere Systeme weiter zu geben. Inzwischen ist diese Lösung aber einfach nicht mehr praktikabel. 

Während zwar die Rechenleistung für die Punktwolkenverarbeitung im Laufe der Jahre deutlich zugenommen hat, ist auch das Datenvolumen erheblich gewachsen.  Es werden immer mehr Punkte und zusätzliche Informationen erfasst um präzisere und verlässliche Ergebnisse zu produzieren. Ein höheres Datenvolumen bedeutet aber auch eine längere Konvertierungszeit. Zeit, die anderer Stelle fehlt. Zusätzlich weist gerade das .e57 Format – der Industriestandard – eine schlechte Kompression auf und benötigt ein vielfaches an Speicherkapazität im Vergleich zu anderen Formaten. Wer häufig mit Punktwolken arbeitet bekommt so schnell ein Speicherproblem das auch den Geldbeutel belastet. Von der Datenweitergabe ganz zu schweigen. Gerade in Deutschland kann der Download eines Punktwolkenprojekts schon mal den ganzen Tag dauern.

 

Die Lösung

Doch was kann konkret gegen diese Probleme getan werden? Die Lösung liegt eigentlich auf der Hand. Wenn alle Softwares auf dem Markt in der Lage wären, die nativen Formate der verschiedenen Laserscanner und Softwares direkt einzulesen und im besten Fall auch noch auszugeben wäre das Zeitalter des ständigen Konvertierens passé. Dies wäre technisch auch ohne große Umstände möglich. Wieso wird dies also nicht schon lange umgesetzt?

Um andere Punktwolkenformate in eine Software einlesen zu können, benötigt man ein sogenanntes Software Development Kit – kurz SDK – vom Hersteller. Einige Hersteller, wie beispielsweise RIEGL, stellen dies bereits anderen Anwendungen frei zur Verfügung.  Leider gibt es aber immer noch viele andere Hersteller, die noch keine SDKs zur Verfügung stellen und so der Nutzer weiterhin auf das eigentlich unnütze Konvertieren angewiesen ist.

 

Die Petition

Die Petition für offene Punktwolkenformate fordert deswegen die Hersteller, die noch kein SDK zur Verfügung gestellt haben auf, dies nachzuholen. Damit soll nicht nur der Endnutzer entlastet werden. Auch die Forschung und sogar die Hersteller selbst würden davon profitieren. Deswegen haben auch wir die Petition unterschrieben und planen in Kürze ein SDK für unser eigenes .lsd-Format zur Verfügung zu stellen. 

Wenn auch Sie der Meinung sind, dass sich etwas ändern muss, dann schließen Sie sich mit Ihrer Stimme an und unterschreiben auch Sie die Petition.

 

Zur Petition

Was ist eine Punktwolke?

Punktwolke point-cloud

WAS IST EINE PUNKTWOLKE?

Hier findet ihr als Einsteiger eine leicht verständliche Einführung zu Thema Punktwolken. Wir beantworten euch folgende Fragen: Grundwissen: Was ist eine Punktwolke?
Wozu werden Punktwolken verwendet?
Wie arbeitet man mit Punktwolken? 
Punktwolkenregistrierung 
Einlesen, Verarbeiten und Weitergeben von Punktwolken 
Punktwolke point-cloud

GRUNDWISSEN: WAS IST EINE PUNKTWOLKE UND WIE ENTSTEHT SIE?

Was eine Punktwolke (engl. point cloud) ist, lässt sich am einfachsten mit Hilfe eines „Gadgets“ erklären, dass in den 00er Jahren den Höhepunkt seiner Popularität erreicht hat und heute vorrangig für Präsentationen eingesetzt wird: der Laserpointer. 

Mit dem Laserpointer lässt sich in einer geraden Linie ein exakter Punkt anstrahlen. Wenn man nun weiß, wo genau im Raum sich der Laserpointer befindet, lässt sich auch genau bestimmen wo der Punkt liegt, der angestrahlt wird. Der Laserstrahl ist schließlich kerzengerade und ermöglicht es so, die exakte Position des Punktes im Raum in Relation zum Ursprung (dem Laserpointer) zu berechnen. Nach diesem Grundprinzip, nur ein wenig komplexer, werden auch geodätische Punkte im Vermessungswesen gemessen. Anstelle eines Laserpointers werden dafür spezielle Tachymeter eingesetzt. 

Und was hat das jetzt mit Punktwolken zu tun? Ganz einfach. Neben Tachymetern werden zur Vermessung in den letzten Jahren immer häufiger Laserscanner eingesetzt. Auch diese arbeiten grundsätzlich wie unser Laserpointer, nur können sie tausende oder sogar Millionen Punkte gleichzeitig messen. Zusammengenommen bilden alle gemessenen Punkte also die Punktwolke. 

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Wozu werden Punktwolken verwendet?

Punktwolken enthalten unglaublich viele Informationen, denn jeder einzelne Punkt in der Punktwolke hat seine eigenen X,Y und Z Koordinaten. Scannen wir also z.B. eine Treppe mit einem Laserscanner, können wir mit Hilfe der entstandenen Punktwolke genau bestimmen, wie gerade die einzelnen Stufen sind, an welchen Stellen die Treppenstufen abgenutzt sind und wie hoch die Abweichung von der Baunorm ist. Entsprechend kommen Laserscanner und die Punktwolken die sie produzieren immer dann zum Einsatz, wenn man bestehende Strukturen genau dokumentieren möchte, um sie beispielsweise zu digitalisieren, zu vermessen oder zu verändern. 

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Bei der Konstruktion und Optimierung von Produktionsteilen, beispielsweise in der Autoindustrie, werden meistens sehr hochauflösende Handscanner eingesetzt, die selbst kleinste Details und Abweichungen erfassen. So lässt sich am PC ein digitaler Zwilling erstellen. Mit Hilfe des Zwillings können dann neue Prototypen erstellt und Verbesserungen digital simuliert und getestet werden.

In der Baubranche und Bestandsdokumentation von Gebäuden kommen verschiedene Scanner zum Einsatz. Je nach Objekt meistens terrestrische oder mobile Laserscanner und manchmal sogar Drohnen. Mit Ihnen werden Gebäude aus den verschiedensten Gründen gescannt, z.B. um einen Anbau oder eine Renovierung zu planen, um neue Anlagen in Produktionsgebäuden optimal zu platzieren oder den Baufortschritt von verschiedenen Bauprojekten zu dokumentieren. 

Dies sind nur einige Anwendungsbeispiele. Überall dort, wo Objekte genau erfasst und digitalisiert werden müssen kommen Punktwolken zum Einsatz. Je nach Anwendungsgebiet werden dabei verschiedene Laserscanner verwendet, die verschiedene Genauigkeiten und Punktwolkengrößen produzieren. 

Wie arbeitet man mit Punktwolken?

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Wie man am besten mit Punktwolken arbeitet, hängt vor allem davon ab, welches Ziel man verfolgt. Wie bereits erwähnt kommen verschiedene Laserscanner für verschiedene Anwendungsgebiete zum Einsatz. Ähnlich verhält es sich auch mit der Software, die zur Auswertung der Punktwolken verwendet wird. Unsere Softwarelösung Origins wird beispielsweise verstärkt dort eingesetzt, wo bestehende Gebäude- oder Landschaftsstrukturen digital erfasst werden sollen.

Unabhängig davon, welche Hard- und Softwarelösungen zum Einsatz kommen steht allerdings zwischen der Erfassung und der Auswertung der Punktwolkendaten ein wichtiger Schritt: die Registrierung. 

PUNKTWOLKENREGISTRIERUNG

Bei der Registrierung werden einzelne Scans oder auch einzelne “Ausschnitte” die mit dem Laserscanner erfasst wurden, zu einer Punktwolke zusammengefügt. Möchte man beispielsweise ein komplettes Gebäude erfassen, geht man oft so vor, dass man den Laserscanner in den verschiedenen Räumen aufstellt und diese abscannt. Natürlich möchte man aber nicht nur einzelne Scans von den verschiedenen Räumen haben, sondern eine große Punktwolke, in denen alle Scans vorhanden und miteinander verknüpft sind. Um dies zu erreichen, muss man die Scans registrieren. Hinter der Registrierung steckt meist ein ziemlich komplizierter mathematischer Prozess. Die Genauigkeit der Daten die aus der Registrierung hervorgehen hängt dabei davon ab, wie gut vor Ort mit dem Laserscanner gescannt wurde und wie gut die verwendete Registrierungssoftware ist. 

Glücklicherweise ist dieser Prozess in den letzten Jahren immer einfacher geworden. Setzt man beispielsweise einen mobilen Laserscanner ein, muss man oft keine einzelnen Scans mehr vornehmen und kann mit dem Scanner einfach durch oder um das zu scannende Objekt laufen. Auch die Registrierung erfolgt bei dieser Art von Scanner meist vollautomatisch ab und wird zusammen mit der Hardware bereitgestellt. Der Anwender benötigt nicht viel Hintergrundwissen. Nachteil ist hier allerdings, dass mobile Laserscanner momentan oft noch nicht so präzise Ergebnisse liefern können, wie terrestrische Laserscanner, also Scanner, die stationär aufgebaut werden und nacheinander einzelne Scans aufnehmen.

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Um eine Punktwolke zu registrieren, gibt es verschiedene Methoden. Die bekanntesten sind die Cloud-to-Cloud Registrierung, die target-basierte Registrierung oder die Plane-to-Plane Registrierung. Welche Methode man einsetzt hängt von vielen verschiedenen Faktoren ab, z.B. dem eingesetzten Laserscanner, der gewünschten Genauigkeit oder auch von den eigenen Präferenzen. Gerade als Neuling empfiehlt es sich deshalb, das Scannen und Registrieren von Experten durchführen zu lassen. Diese registrieren die Punktwolke nicht nur, sie “säubern” sie in den meisten Fällen während dem Registrierungsprozess auch zusätzlich. Das bedeutet, dass z.B. doppelte Scans oder “verrauschte” Bereiche der Punktwolke entfernt werden oder die Punktwolke professionell “ausgedünnt” wird, um die Dateigröße zu reduzieren.

Einlesen, verarbeiten und weitergeben von Punktwolkendaten

VIELE VERSCHIEDENE PUNKTWOLKENFORMATE

Erhält man also registrierte und gesäuberte Punktwolkendaten gibt es meistens noch einen Stolperstein der zu überwinden ist, bevor man Messungen vornehmen und digitale 3D-Modelle aus den Daten anfertigen kann – das Einlesen der Daten.  Für Punktwolken gibt es nämlich nicht nur ein einzelnes Dateiformat. Im Allgemeinen arbeitet jeder Laserscanner mit seinem eigenen Dateiformat und auch die verschiedenen Softwares zur Verarbeitung verwenden oft eigene Formate. Das führt dazu, dass es kaum eine Software gibt, die alle nativen Dateiformate der verschiedenen Laserscanner und Verarbeitungssoftwares einlesen kann.

Wir sind sehr stolz, dass unsere Origins Software über 25 verschiedene Punktwolkenformate einlesen und über 20 verschiedene Formate (Punktwolkenformate und andere) exportieren kann. Doch obwohl wir damit eine der größten Vielfalten auf dem Markt bieten, sind immer noch nicht alle nativen Datenformate abgebildet. Wie geht man also am besten mit den verschiedenen Dateiformaten um?

Eine Lösung bieten offene Austauschformate wie .las, .laz, .e57 oder .xyz. Diese Dateiformate wurden von unabhängigen Stellen entwickelt, um die Problematik der Datenweitergabe zu lösen. Besonders das .e57-Format hat sich dabei quasi zum Industriestandard entwickelt. So können so gut wie alle Registrierungssoftwares der Laserscanner-Hersteller das Format ausgeben und Verarbeitungssoftwares für Punktwolken das Format auch einlesen. Deswegen erhält man vom Vermesser in den meisten Fällen auch die Punktwolke im .e57-Format.

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Nachteil ist hier, dass das .e57-Format im Gegensatz zu den nativen Formaten weniger gut komprimiert ist und somit im Vergleich mehr Speicherkapazität benötigt. Die großen Datenmengen sind aber für Punktwolkensoftwares im Normalfall kein Problem. Sie wurden schließlich speziell für die Verarbeitung und Auswertung von Punktwolken entwickelt. Es lassen sich mit Ihnen Messungen und andere Auswertungen vornehmen. Mit Origins z.B. lassen sich zusätzlich auch automatische Grundrisse erstellen, die vektorisiert werden können und vieles mehr.

PRE-PROCESSING VOR DER MODELLIERUNG

Wer allerdings ein 3D-Modell aus der Punktwolke erstellen möchte, muss dies mit einer BIM oder CAD Software tun. Diese wurden ursprünglich nicht dafür entwickelt mit Punktwolkendaten umzugehen. Entsprechend haben viele dieser Softwares immer noch große Probleme die Daten zu verarbeiten. Manche CAD Softwares, wie Autodesk Revit oder AutoCAD können keine .e57 oder andere gängige Punktwolkenformate lesen. Um diese Softwares zu nutzen müssen die Daten nochmal in die Autodesk-Formate .rcp oder .rcs konvertiert werden. Andere CAD Softwares können teilweise überhaupt keine Punktwolkendaten einlesen oder können nur geringe Datenmengen auf einmal importieren, was dazu führt, dass die Punktwolke wieder “geteilt” werden und in Teilen eingelesen werden muss. Dies sind alles sehr mühsame und zeitaufwendige Arbeiten.
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Um sich diesen Aufwand zu ersparen, werden die Daten oft deswegen zuerst in einer Punktwolkensoftware vor-verarbeitet und dann in der CAD Software weiter verarbeitet. So kann man beispielsweise mit Origins Grundrisse und Vektorlinien erstellen, die dann lagerichtig und mit allen wichtigen 3D-Informationen im .dfx- oder .dwg-Format an die CAD Software übergeben werden können. Diese Formate können von nahezu jeder CAD Software verarbeitet werden und benötigen ein vielfaches weniger an Speicherkapazität, als die gesamte Punktwolke. Natürlich gibt es für die größten CAD Softwares inzwischen auch Plugins, welche die 3D-Informationen aus der Punktwolke von der Punktwolkensoftware direkt in die CAD Software übertragen können. 

Schlussendlich zeigt sich also, dass die Erfassung und Verarbeitung von Punktwolken, bis hin zur Erstellung eines 3D-Modells immer noch viel Expertise und Know-How erfordern. Besonders die Datenmengen und der Datenaustausch zwischen den verschiedenen Systemen stellt immer noch eine Herausforderung dar. Glücklicherweise wurde hier in den letzten Jahren schon einiges getan, um diesen Prozess, auch bekannt als Scan-to-BIM, zu vereinfachen. Auch wir arbeiten täglich daran, mehr Datenformate in unserer Software abbilden zu können und die Handhabung so zu vereinfachen, dass auch Neueinsteiger mit Punktwolken arbeiten können.

Haben Sie noch weitere Fragen zum Thema Punktwolken oder möchten Sie unsere Software einmal selbst testen? Schreiben Sie uns gerne eine E-Mail an: support@pointcab-software.com. Gerne beraten wir Sie unverbindlich in einem persönlichen Gespräch.

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Punktwolken verarbeiten auf macOS

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Punktwolken verarbeiten auf macOS

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Der Name „Apple“ gilt als Synonym für gutes Design. Kein Wunder also, dass die Geräte von Apple bei Designern und Architekten sehr gefragt sind. Doch gerade im LIDAR-Bereich, in den immer mehr Designer, Architekten und Immobilienunternehmen einsteigen, ist das vorherrschende Betriebssystem immer noch Windows. Da Apple gerade in sein neuestes IPhone einen Lidar-Sensor integriert hat, kann man annehmen, dass Apple auch in Zukunft weiter in den Bereich Laserscanning und 3D-Erfassung vordringen wird. Um der Nachfrage vorweg zu greifen, haben wir bei PointCab  uns entschlossen, eine Vorreiterrolle einzunehmen und die erste kommerzielle Software für umfassende LIDAR-Punktwolkenverarbeitung auf macOS zu veröffentlichen. Zwar gibt es bereits kommerzielle Software zur Punktwolken-Visualisierung für macOS, wie beispielsweise Arena 4D Studio Professional, umfangreiche Auswertungen waren bisher allerdings nicht möglich. 

Unsere Origins-Software für macOS arbeitet dabei fast identisch wie ihr Windows-Pendant. Sie kann alle offenen Laserscanning-Formate lesen und ihre Ergebnisse sind mit allen gängigen CAD-Programmen kompatibel. Da jedoch einige Hard- und Softwareanbieter noch keine eigenen macOS-Lösungen anbieten, steht auch noch kein SDK zur Verfügung, mit dem Origins die nativen Formate einlesen kann.

Unser CEO Dr. Richard Steffen ist zuversichtlich, dass ein Teil der Industrie bald nachziehen wird:  „Wir haben schon lange mit dem Gedanken gespielt, Origins für macOS verfügbar zu machen. Wir haben gesehen, dass CloudCompare mit ihrer Open-Source-Software für macOS einen großartigen Job macht und erwarten, dass kommerzielle Hard- und Softwarehersteller bald folgen werden. Da unsere Software für ihre große Interkompatibilität bekannt ist, haben wir erst gehofft, dass andere Hersteller die Führung übernehmen würden, um dann ihr Format-SDK auf macOS zu portieren. Als wir schließlich mit Origins 4.0 die gesamte Struktur unserer Software erneuert haben, dachten wir, dass es keinen besseren Zeitpunkt gibt, um an einer macOS-Version zu arbeiten. „

Wir haben uns also entschieden, die Dinge selbst in die Hand zu nehmen und nicht mehr zu warten. Wir haben uns an andere Hersteller gewandt, damit sie uns ihre Format-SDKs zur Verfügung stellen. Die Rückmeldungen waren im Allgemeinen positiv. RIEGL zum Beispiel war einer der ersten Hardware-Hersteller, der reagiert hat und ist bereits in Kontakt mit unseren Entwicklern. Es scheint so, als ob die Kompatibilität mit macOS bei vielen Herstellern bereits im HInterkopf sitzt. Da allerdings die meisten anderen Akteure in der Branche primär auf Windows setzen, erreicht das Thema nicht die oberste Priorität. Ehrlich gesagt, war es bei uns genauso und wenn wir unsere Windows 4.0 Version nicht veröffentlicht hätten, hätten wir vielleicht immer noch keine macOS Version. Als Softwareanbieter, der auf die Kompatibilität mit anderen Herstellern angewiesen ist, ist es ein Wagnis, unsere Ressourcen in ein weniger verbreitetes Betriebssystem zu stecken. Nur die Zukunft wird zeigen, ob wir mit der Abdeckung dieses Nischenmarktes die richtige Wahl getroffen haben. Bislang haben wir viel Interesse erhalten, vor allem von CAD-Anwendern, die mit macOS arbeiten. Wir hoffen, dass unser Schritt als erster kommerzieller Anbieter andere dazu inspirieren wird, das Gleiche zu tun.

Bislang wurde die Origins-Software von PointCab erfolgreich auf macOS Big Sur 11, Catalina 10.15 und Mojave 10.14 getestet. In Bezug auf die Hardware funktioniert sie momentan schon auf jedem Apple-Computer mit einem Intel-basierten Prozessor (x64). Eine Kompatibilität mit dem Apple M1 ARM based Chip ist für zukünftige Updates bereits angekündigt.

Wie ihr Windows-Pendant benötigt auch die macOS-Version der Origins-Software keine leistungsstarken Hardware-Komponenten, um reibungslos zu funktionieren. In einem Preview am 27. Mai hat das PointCab-Team demonstriert, dass bereits ein Mini-Mac mit 8GB RAM ausreicht, um mit Origins zu arbeiten. 

 

As-built Dokumentation eines Planetariums mittels Laserscanning

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As-built Dokumentation eines Planetariums mit Laserscanning-Technologie

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Dank dem Einsatz von Laserscanning und PointCab Origins Pro ist das Platzieren von neuen Projektoren kein Problem mehr

Die präzise Platzierung von Projektoren in speziell designten Theater-Räumen innerhalb von Planetarien ist keine leichte Aufgabe. Allein die bloße Vermessung dieser Räume, die schräge Böden und Kuppeln aufweisen, ist eine Herausforderung. Hinzu kommt, dass die Vermessungsergebnisse und die daraus abgeleiteten Designvorschläge klar und übersichtlich an alle Projektbeteiligten kommuniziert werden müssen.

In den USA werden für solche Jobs oft die Profis von Seiler Instrument herangezogen, genauer gesagt Seiler’s Planetarium Division. Seiler Mitarbeiter Howard George hat dafür bisher eine Kombination aus manuellen Messungen und einer Totalstation eingesetzt – ein sehr zeitaufwändiger Prozess. Um den Prozess zu beschleunigen und zu vereinfachen, wurde deshalb erstmals Laserscanning und die Punktwolkensoftware von PointCab eingesetzt.

Der erste Schritt dabei war die Implementierung eines handgeführten GeoSLAM ZEB Revo RT LiDAR-Scanners, der 3D-Punktwolken buchstäblich in Minutenschnelle erstellt. Dann bestand die Herausforderung darin, die Geometrie und die Merkmale effizient zu extrahieren, um BIM-Modelle der Räume zu erstellen und den Projektbeteiligten die Designabsicht besser zu vermitteln. Um dies zu erreichen, wurde Howard eine Testversion von PointCab 3D Pro (jetzt Origins Pro) zur Verfügung gestellt. Dabei handelt es sich um ein einfach zu bedienende Software zur Bearbeitung und Weitergabe von Punktwolken, das vom Design Solutions Team bei Seiler empfohlen wurde. Howard meint dazu: „In nicht-orthogonalen Bereichen wie Planetarien kann ich mit der PointCab-Software Datenpunkte frei kippen, drehen und vergrößern, sowie Perspektiven ausrichten.“ Dank der Unterstützung durch des PointCab- und Revit-Support, sowie Online-Ressourcen konnte Howard auch als Neuling innerhalb weniger Tage dank dem PointCab 4Revit Plugin mit der Modellierung aus der Punktwolke beginnen. Dies ermöglichte ihm, die Platzierung der Projektoren im Ist-Zustand zu simulieren und schnell vektorisierte CAD-Schemata des Raums und Installationsdetails zu erstellen. Er war begeistert: „Mit der PointCab-Software muss ich den Projektbeteiligten viel weniger erklären und kann alles direkt visuell darstellen.“ 

Verschiedene Evaluationen in Origins Pro

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Die leistungsstarke Kombination aus LiDAR-Scantechnologie und PointCab Origins Pro hat den Zeitplan und die Kundenerfahrung in Bezug auf diese komplexen Projektorinstallationen tiefgreifend beeinflusst. Howard sagt: „Ich erhalte von ZEISS metrische Kugelkoordinaten, um die Projektoren im Verhältnis zur Kuppel zu platzieren. In PointCab Origins Pro exportiere ich kartesische imperiale Koordinaten, um die Projektorständer auf dem Boden zu platzieren. Dann exportiert mir die PointCab-Software 2D-Bilder von 3D-Räumen. Die Datenweitergabe über PointCab Share (Freeware) oder die Bildschirmfreigabe über Zoom ermöglicht es mir, alle Beteiligten an den einzelnen Arbeitsschritten teilhaben zu lassen und im Detail aufzuzeigen, was gerade von Interesse ist.“ In nur einer Woche wurden so wesentliche, aber sehr zeitaufwändige Aufgaben radikal reduziert und zum Besseren für alle Projektbeteiligten verändert. Einmal getestet möchte die Seiler Planetarium Division auch in Zukunft weiterhin auf die Kombination von Laserscanning und der PointCab-Software setzen.

Punktwolken in BricsCAD

BricsCAD point cloud punktwolken plugin

EINFACH PUNKTWOLKEN MODELLIEREN IN BRICSCAD

Punktwolken in BricsCAD? Kein Problem mit dem 4Brics Plugin

BricsCAD point cloud punktwolken plugin

PointCab 4Brics - Wieso ein BricsCAD Punktwolken Plugin?

Nachdem wir bereits seit Jahren Punktwolken-Plugins für Revit und Archicad anbieten, können wir nun mit Freude verkünden, auch die Punktwolken-Modellierung für BricsCAD mit einem Plugin zu vereinfachen. Die Entscheidung für ein BricsCAD-Plugin fiel uns leicht. Schon seit Monaten kamen immer mehr Kunden und Interessenten auf uns zu und fragten danach. Wer unser Team kennt weiß, dass wir immer versuchen Kundenwünsche so schnell wie möglich umzusetzen und auf Nachfragen zu reagieren. So ist es also nicht weiter verwunderlich, dass wir uns direkt an die Arbeit gemacht haben, nachdem die ersten Anfragen eingingen.

 

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Wie ist das Punktwolken Plugin entstanden?

Wir sind Programmierer und Punktwolken-Profis. Wir sind keine BricsCAD-Experten und das geben wir auch offen zu. Entsprechend haben wir auch bei der Entwicklung unseres BricsCAD-Plugins das gemacht, was wir in solchen Fällen immer tun – das Fachwissen unserer Kunden heranziehen. So haben wir über Monate hinweg die BricsCAD-Software und den Workflow unserer BricsCAD-User studiert. Besonders hervorzuheben ist an dieser Stelle Sebastian Zell, der sich massiv in allen Entwicklungsschritten von der Konzeption bis hin zum Beta-Test beteiligt hat. Das Ergebnis ist ein Plugin, dass perfekt auf die Arbeitsweise unserer BricsCAD-Kunden und die Architektur der BricsCAD-Software abgestimmt ist.

Was kann das Plugin und wie werden Punktwolken in BricsCAD damit modelliert?

Unser 4Brics Plugin hilft Ihnen dabei, 3D-Informationen lagerichtig und in Echtzeit von Origins nach BricsCAD zu übertragen. So müssen Sie weder die gesamte Punktwolke noch einzelne Orthophotos erst exportieren und dann in BricsCAD importieren. Wie bereits erwähnt, haben wir unser Plugin auf die Architektur und den Aufbau der BricsCAD Software abgestimmt. Deswegen gibt es die Funktion Achsen zu fixieren. Es können prinzipiell einzelne oder mehrere Achsen gleichzeitig fixiert werden, je nachdem was gerade benötigt wird.  So lassen sich z.B. die x und y Achse fixieren, wenn Höhen bestimmt werden sollen. Gemessen wird dabei allgemein mit dem 3D-Punkt-Werkzeug in Origins. Egal ob Linien, Oberflächen oder individuelle Objekte aus eigenen Vorlagen übertragen werden sollen – einfach das gewünschte Element in Origins klicken und schon wird es lagerichtig nach BricsCAD übertragen. Wie gewohnt lässt sich das 3d-Punkt-Werkzeug in den Standardansichten, Grundrissen oder Panorama-Ansichten verwenden. Egal welche Ansicht Sie nutzen, die Informationen aus der Punktwolke werden immer korrekt nach BricsCAD übertragen. Neben dem Transfer von 3D-Punktwolkendaten, haben wir noch weitere Funktionen implementiert, die Ihnen das Arbeiten in BricsCAD erleichtern. So können mit unserem Multilinien-Werkzeug mehrere einzelne Linien nacheinander und ohne Unterbrechung erstellt werden. Auch das Aufbereiten Ihrer Daten für andere CAD-Software ist mit wenigen Klicks erledigt. So können Sie beispielsweise die Daten von Ihrem Benutzer-Koordinatensystem, in das Welt-Koordinatensystem übertragen oder die Höhen abflachen. Dadurch können die Daten auch in CAD-Softwares wie Revit oder ArchiCAD eingelesen werden. 

Wenn Sie jetzt neugierig geworden sind, dann schauen Sie sich doch unser Übersichtsvideo an oder besuchen Sie direkt unseren Shop.

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