Anwenderbericht Universität Siegen - Laserscanning, PointCab, ArchiCAD

PointCab wurde von dem Interdisziplinären Kompetenzzentrum Altbau (InKA) der Universität Siegen erstmals bei einem Projekt zur kompletten Erfassung der Geometrie eines Werkes eines mittelständischen Industriebetriebes eingesetzt. Die aufgenommenen Werkhallen weisen eine bebaute Fläche von ca. 10.000 m² auf. Da auch alle Ver- und Entsorgungsleitungen erfasst werden mussten, wurde eine relativ hohe Anzahl von Laserscans erforderlich. Mit dem terrestrischen Laserscanner FARO Photon 80 wurden ca. 80 Scans mit einer Datenmenge von insgesamt ca.7 GB erstellt.

Ziel der Erfassung war die dreidimensionale Modellierung des Werkes in dem CAD Programm ArchiCAD. Point-Cab wurde eingesetzt, um nach erfolgter Orientierung der Scans Grundrisse, Längs- und Querschnitte durch die Gesamtpunktewolke zu erzeugen, welche dann die Grundlage für eine Modellierung in ArchiCAD bildeten.

Der Umgang mit Point-Cab ist einfach und leicht nachvollziehbar. Der Anwender definiert die Stellen in der Punktewolke an denen ein Schnitt geführt werden soll. Dieser Schnitt wird als maßstäbliches Pixelbild mit einer Genauigkeit von bis zu 2 mm pro Pixel ausgegeben.
 

Die Idee, aus den dreidimensionalen Scandaten zunächst wieder ein zweidimensionales Pixelbild zu generieren und aus diesen Daten dann wieder ein dreidimensionales CAD Modell zu erstellen, mag widersinnig erscheinen, hat aber sehr viele Vorteile.

Zunächst wird die Datenmenge auf ein für CAD Systeme handhabbares Maß minimiert, eine nicht hoch genug einzuschätzende Qualität. Die Arbeitsgeschwindigkeit ist angemessen, desweiteren läuft die Anwendung stabil. Das Datenausgabeformat (png, tif, jpg) kann von nahezu allen auf dem Markt befindlichen CAD Systemen gelesen werden. Der gewünschte Schnitt durch die Punktwolke wird auf mehrere Pixeldateien so genannte "Kacheln" verteilt.

Der Anwender ist somit in der Lage die Datenmenge, welche dem CAD System zugemutet werden, je nach dessen Leistungsfähigkeit zu dosieren. Die von Point-Cab erzeugten "Kacheln" lassen sich einfach in jegliche CAD-Anwendung einlesen. Dabei enthält jedes Objekt die erforderlichen Koordinateninformationen für den lagerichtigen und maßstabsgerechten Import. Eine weitere Vereinfachung könnte durch den Einsatz von Import Plug-Ins in den jeweiligen CAD Anwendungen erreicht werden. Das automatische Einladen der einzelnen "Kacheln" ist bisher für SketchUp und Microstation möglich. Laut Hersteller gibt es aber eine offene Schnittstelle, die von jedem Softwareentwickler angesprochen werden kann.

Eine besonders lohnende Verbesserung wäre die Möglichkeit, mehrere Schnitte einer Richtung definieren zu können (z.B. in x-Richtung alle 2 m ein Schnitt). Bei großen Objekten kann die Schnittgenerierung längere Rechenzeiten in Anspruch nehmen. Da diese je Schnitt manuell gestartet wird, kann man die Berechnung mehrerer Schnitte momentan nicht über Nacht „durchrechnen“ lassen.

Fazit: Die Idee Laserscandaten als maßstäbliche Pixelbilder mit ausreichender Detailgenauigkeit  auszugeben ist einfach und genial. Die große Informationsdichte, welche ein Laserscanner erzeugt kann so auch an Anwender, die keine "Spezialsoftware" für die Auswertung von Scannerdaten haben, weitergegeben werden.

Tobias Hundhausen, Dr. Ing. Mathias Wirths Juli.2010

Bildnachweis: Alle Abbildungen: Interdisziplinäres Kompetenzzentrum Altbau (InKA) der Universität Siegen.