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- Von NeRFs bis Gaussian Splats
Auf den Punkt gebracht: Punktwolken als Grundlage für Planungsprozesse
Die Stärke von Punktwolken liegt in ihren unzähligen Details. Sie sind eine wichtige Grundlage für Planungsprozesse und ermöglichen den präzisen Abgleich von Digital Twins mit der realen Welt. Doch wie werden Punktwolken eigentlich erstellt?
- Laserscanning: Moderne Laserscanner erfassen Millionen von Punkten eines Gebäudes und erstellen daraus eine hochpräzise Punktwolke. Diese eignet sich für die Vermessung, den Soll-Ist-Vergleich und die Baufortschrittsdokumentation. Durch 360°-Kameras lassen sich auch Farbwerte ergänzen.
- Fotogrammetrie: Hier entsteht die Punktwolke aus der Analyse zahlreicher Fotos, z. B. von Drohnen. Eine Software erkennt Gemeinsamkeiten und rekonstruiert die Geometrie – besonders geeignet für Geländeaufnahmen und Baustellendokumentation.
- Mobile Scanning: Lidar-fähige Smartphones ermöglichen schnelle und einfache Punktwolkenaufnahmen – ideal für Innenräume und kleinere Objekte, wenn auch mit begrenzter Reichweite. Der Screenshot unten – erstellt mit der Software Cintoo – zeigt eine per Smartphone-App gescannte Büroeinrichtung im 3D-Modell.
- KI-gestützte Verfahren (NeRFs, Gaussian Splats): Neue Technologien nutzen Künstliche Intelligenz, um aus Bildmaterial realistische 3D-Modelle zu generieren. Sie bieten spannende Perspektiven, erreichen aber noch nicht die Präzision klassischer Methoden.
Je nach Anwendung kombinieren unsere BIM Expert*innen in der pde diese Verfahren, um noch bessere Ergebnisse zu erzielen.
Während Laser Scanning und Fotogrammetrie längst etablierte Methoden zur Erstellung von Punktwolken sind, ermöglichen neue Verfahren immer realistischere 3D-Darstellungen aus immer weniger Ausgangsmaterial.
- Neural Radiance Fields (NeRFs):
NeRFs nutzen neuronale Netze, um aus wenigen Bildern eine vollständige 3D-Szene zu rekonstruieren. Das Ergebnis: fotorealistische Ansichten aus beliebigen Perspektiven. Allerdings erfordert diese Methode hohe Rechenleistung und ist für präzise Vermessungen weniger geeignet.
- Gaussian Splats:
Eine noch jüngere Technik, die besonders für transparente, reflektierende und unscharfe Oberflächen beeindruckende Ergebnisse liefert.
Durch eine intelligente räumliche Verteilung der Punkte entsteht eine weiche, realistische Oberfläche – und das in Echtzeit! Dank geringerer Rechenanforderungen können solche fotorealistischen Szenen sogar in Virtual Reality (VR) betrachtet werden. Das Foto oben zeigt eine herkömmliche Punktwolke und links die Gaussian Splats mit einer Überblendung ihrer Außengrenzen. So lässt sich der Unterschied gut erkennen.
Diese Technologien entwickeln sich rasant weiter und wird von unseren Spezialist*innen in der pde je nach Anwendungsfall kombiniert.