Nov
05
2014

Workflow bei der 3D-Dokumentation

FARO 3D-Dokumentation: Daten erfassen mit einem Laserscanner, Scandaten verarbeiten mit entsprechender Software und sicheres Daten teilen in der Cloud

Ein Scanner alleine bringt nicht so viel – mit der Software SCENE von FARO lassen sich die am Set erfassten Scan-Daten weiterverarbeiten und mit dem Hosting Service – weltweit sicher teilen.

FARO ist ein Hersteller für tragbare 3D-Messtechnik, der die Software SCENE speziell für den Laserscanner FARO Focus3D entwickelt hat. Die Software SCENE ist aber nicht auf die Laserscanner von FARO beschränkt sondern auch mit anderen Laserscanner-Fabrikaten kombinierbar.

Mit der Software kann der Anwender mit Hilfe von automatischen Scanregistrierungs- und Positionierungsmethoden die fotorealistischen Scandaten des Laserscanners bearbeiten und anschließend Messungen, 3D-Visualisierungen sowie den Export von Punktewolken vornehmen.

3D-Dokumentation

Neue Tools sorgen für eine automatische Scan-Positionierung ohne dass man auf künstliche Targets, wie beispielsweise Schachbrett-Passmarken oder Kugeln, angewiesen ist.Der Funktionsumfang der Software lässt sich nach Belieben mit Plug-ins aus dem FARO 3D App Center für beispielsweise die Erzeugung eines Videos, für Volumenberechnungen und vieles mehr erweitern. Zeitgleich hat FARO die neue Version 1.6 des Scandaten-Hostingdienstes SCENE WebShare Cloud veröffentlicht: Mit diesem lassen sich Scan-Projekte online betrachten, teilen und veröffentlichen. Und das alles mit höchstmöglichen Sicherheitsstandards.

SCENE ist kompatibel mit Windows ab Version 7 in 64-Bit, für eine optimale Performance wird darüber hinaus mindestens eine 512 MB-Grafikkarte mit OpenGL-2.0-Schnittstelle benötigt. Für stereoskopische Darstellungen empfiehlt FARO eine Nvidia-Karte aus der Ouadro-Klasse. SCENE nutzt das herstellerunabhängige, binäre Datenaustausch-Format ASTM E57, darüber hinaus supportet das Tool alle gängigen Formate.

Oliver Bürkler, Senior Technical Product Manager Software bei FARO Europe, im Interview zum Thema: Workflow bei der 3D-Dokumentation.

 

Wie viele Laserscanner sollten für ein qualitativ hochwertiges Scanmodell welcher Größenordnung eingesetzt werden?

Oliver Bürkler: Maßgeblich ist immer der gewünschte Detaillierungsgrad eines Scans. Je genauer und hochauflösender ein Scan sein soll, desto länger benötigt der Scanner, um die Daten aufzunehmen. Wir sprechen hier von maximal 15 Minuten für einen sehr detaillierten Scan im Außenbereich in einem Umfeldradius von 330 Metern. Je größer und komplexer das zu scannende Objekt ist – zum Beispiel ein großes und verwinkeltes Gebäude – umso öfter muss gescannt werden, um sämtliche Oberflächen zu erfassen. Somit kann der Einsatz mehrerer parallel eingesetzter Geräte von zeitlichem Vorteil sein, ist aber nicht zwingend notwendig. Was SCENE anbelangt kann die Software grundsätzlich mit jeder Projektgröße ohne Beschränkungen umgehen und bildet diese uneingeschränkt ab.

Wie speichert der Scanner die Daten?

Oliver Bürkler: Der Scanner speichert die Scandaten automatisch auf einer handelsüblichen SD-Karte. Ist ein Rechner mit der SCENE-Software ausgerüstet, startet die Datenübertragung nach einer kurzen Bestätigungsabfrage sofort nachdem die SD-Karte eingelegt wurde.

Zur Verfügung stehen für eine automatische Scan-Positionierung ohne Passmarken die „Top-View“-basierte Registrierung sowie die „Cloud-to-Cloud“-Registrierung. Welche Methode ist für welche Situation geeignet?

Oliver Bürkler: Die „Cloud-to-Cloud“-Registrierung nutzt die kompletten Scandaten für die Registrierung. Grundsätzlich benötigt diese Art der Registrierung – um zuverlässig arbeiten zu können – eine Startinformation über die grobe Position und Ausrichtung der Scans. Im Außenbereich verwendet SCENE dazu die pro Scan gespeicherten GPS-Informationen des Scanners. Ohne diese  Informationen, beispielsweise in Innenräumen, muss der Nutzer die Scans grob vorab manuell ausrichten. Im Gegensatz zur „Top-View“-basierten Registrierung benötigt diese Methode etwas mehr Zeit, ist aber potentiell genauer.

Für die „Top-View“-basierte Registrierung sind Vorabinformationen über Lage und Orientierung nicht notwendig. Diese Methode eignet sich besonders gut, wenn ausreichend vertikale Strukturen – wie beispielsweise Wände – in den Scandaten vorhanden sind.

Allerdings muss bei targetlosen Methoden der Nutzer für mehr Überlappung zwischen den einzelnen Scanstandorten sorgen. Man braucht also mehr Scanpositionen, spart sich aber den Aufwand, der mit Transport, Anbringung und Verwaltung der Targets verbunden ist.

Laser Scanner Workflow

In welchen Anwendungssituationen ist die Nutzung von Targets nach wie vor unerlässlich?

Oliver Bürkler: SCENE unterstützt als Targets nach wie vor Kugeln und flache Schachbrett-Targets. In der Regel wird der Nutzer Targets immer noch verwenden wollen, wenn er die Scans zum Beispiel mit Tachimeterdaten georeferenzieren möchte. Die Art der am besten geeigneten Targets ist vom Einzelfall abhängig.

In welchen Formaten können Daten wie Bilddateien, CAD-Zeichnungen oder Karten in die Scandaten eingebunden werden?

Oliver Bürkler: Der Nutzer kann Dateien in den Formaten .tiff, Geotiff, .jpg oder .png in SCENE importieren. Danach stellt die Software die Datei auf einer horizontalen Ebene im 3D-Raum dar. Bei einer Geotiff-Datei wird die Position und Skalierung automatisch aus den Metadaten extrahiert. Bei den anderen Dateiformaten muss der Nutzer die Position und den Maßstab des Bildes beispielsweise über eine Dialogbox eingeben.

Funktioniert das Stereo-3D-Viewing in allen Situationen in Echtzeit?

Oliver Bürkler: Die Ausgabe einer stereoskopischen 3D-Ansicht kann in den 3D-Einstellungen von SCENE einfach definiert werden. Dann ist eine stereoskopische Ansicht immer ohne Zeitverzögerung möglich.

Workflow bei 3D-Dokumentation

Ist die SCENE WebShare Cloud in die Software fest integriert oder ein optionales Feature?

Oliver Bürkler:Sie ist eine optionale Dienstleistung von FARO, von Technikseite ist sie aber vollständig in SCENE integriert. Vorteile des Cloud-Dienstes sind das einfache Viewing von Scandaten in Standard-Webbrowsern sowie das Bereitstellen von Daten in jeder beliebigen Größe. Die Anwender benötigen keine spezielle Software dafür. Die Scans werden zudem als Panoramabilder dargestellt, sodass auch keine Kenntnis von 3D-Programmen notwendig ist. Das macht es bei komplexen Projekten besonders einfach, allen Beteiligten den Zugang zu den Daten bereit zu stellen – das alles ohne Zeitverzögerung. Auch Änderungen an dem Projekt werden in Echtzeit sichtbar. Dabei steht zur Auswahl, ob man die Daten öffentlich macht oder den Zugang per Username und Passwort beschränkt.

Ist so auch eine webbasierte Zusammenarbeit an dem Modell möglich?

Oliver Bürkler: Auch das ist möglich. Allerdings empfehlen wir, wenn mehrere Personen gleichzeitig arbeiten, dazu ein Web-Konferenzsystem wie beispielsweise GotoMeeting oder WebEx zu verwenden. Das macht die Zusammenarbeit effektiver.

Sie bieten auch eine kostenlose Version von SCENE mit dem Namen Scenect an. Für welche Zielgruppe ist diese gedacht?

Oliver Bürkler: Mit Scenect wollen wir Personen ansprechen, die keine typischen professionellen 3D-Scanner-Nutzer sind, und ihnen so einen einfachen Einstieg in das 3D-Scanning bieten. Dazu braucht es lediglich kostengünstige Sensoren, wie die Asus Xtion oder die Microsoft Kinect. Gleichzeitig kann aber nur ein Sensor mit Scenect verwendet werden.

Ist demnächst auch eine Mac- oder Linux-Version von SCENE geplant?

Oliver Bürkler: In nächster Zukunft wird es keine anderen Betriebssystem-Versionen der Software geben. SCENE WebShare Cloud ist dagegen völlig unabhängig vom Betriebssystem nutzbar.

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