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3D-Datenaufnahme und -Objekterkennung auf Baustellen und in Gebäuden
Publikationstyp
Research Report
Date Issued
2020
Sprache
German
Herausgeber*innen
Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen, Freie und Hansestadt Hamburg
Institut
TORE-URI
Citation
Technische Universität Hamburg; Behörde für Stadtentwicklung und Wohnen, Freie und Hansestadt Hamburg (2020)
Diese Kurzstudie stellt Geräte zur 3D-Datenaufnahme vor und testet ein ausgewähltes Messgerät exemplarisch zur 3D-Vermessung einer Büroumgebung. Auf Grundlage der erzeugten 3D-Messdaten werden Anwendungsprogramme zur automatisierten Objekterkennung erprobt, welche die Erstellung und Aktualisierung von Modellen im Building Information Modeling (BIM) vereinfachen und beschleunigen sollen.
Der Prozess des BIM fußt auf der transparenten, gemeinsamen Nutzung eines digitalen Gebäudemodells durch alle Planer*innen und Gewerke für den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes. Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung ist, dass Änderungen am realen Gebäude stets im digitalen BIM-Modell nachgeführt werden. Dieser zeit- und arbeitsaufwändige Prozess besteht jedoch zum großen Teil aus manuellen Tätigkeiten. Hierbei verspricht der Einsatz von 3D-Messgeräten im Zusammenhang mit intelligenten Verfahren der Objekterkennung, die Anwender*innen bei der Erstellung oder Anpassung von BIM-Modellen zu unterstützen.
Terrestrische Laserscanner erzeugen 3D-Messungen auf Basis einer hohen Anzahl einzelner Distanzmessungen mithilfe eines Lasers. Sie stellen aktuell einen guten Kompromiss aus Anschaffungspreis, Datenqualität und Flexibilität bei der Nutzung dar. Geräte verschiedener Hersteller*innen unterschieden sich vor allem im Preis, in der Reichweite, im maximalen Detailgrad der Messdaten sowie in der Messgeschwindigkeit. Das Zusammenfügen mehrerer 3D-Messungen zu einer größeren Gesamtmessung erfolgt in vielen Fällen automatisiert. Die Entfernung fehlerhafter Messpunkte, zum Beispiel aufgrund von reflektierenden Oberflächen, muss weiterhin manuell durchgeführt werden.
Die getesteten Softwarelösungen zur Objekterkennung erlauben noch keine automatisierte Detektion von Objekten wie Wänden, Fenstern oder Türen in den Messdaten. Die Anwender*innen werden aber bei der BIM-Modellierung unterstützt, indem einfache Geometrien aus den 3D-Messdaten abgegriffen, Wände angeglichen oder vorhandene Tür- und Fenstermodelle eingepasst werden können.
Es wird empfohlen, die technischen Entwicklungen auf diesem Gebiet zu verfolgen und regelmäßig den aktuellen Stand der Anwendungssoftware aber auch der angebotenen Messgeräte zu evaluieren. Interessante Entwicklungen finden sich beispielsweise im Bereich handgeführter 3D-Sensoren, zu denen mittlerweile auch Smartphones und Tablets zählen.
Der Prozess des BIM fußt auf der transparenten, gemeinsamen Nutzung eines digitalen Gebäudemodells durch alle Planer*innen und Gewerke für den gesamten Lebenszyklus eines Gebäudes. Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung ist, dass Änderungen am realen Gebäude stets im digitalen BIM-Modell nachgeführt werden. Dieser zeit- und arbeitsaufwändige Prozess besteht jedoch zum großen Teil aus manuellen Tätigkeiten. Hierbei verspricht der Einsatz von 3D-Messgeräten im Zusammenhang mit intelligenten Verfahren der Objekterkennung, die Anwender*innen bei der Erstellung oder Anpassung von BIM-Modellen zu unterstützen.
Terrestrische Laserscanner erzeugen 3D-Messungen auf Basis einer hohen Anzahl einzelner Distanzmessungen mithilfe eines Lasers. Sie stellen aktuell einen guten Kompromiss aus Anschaffungspreis, Datenqualität und Flexibilität bei der Nutzung dar. Geräte verschiedener Hersteller*innen unterschieden sich vor allem im Preis, in der Reichweite, im maximalen Detailgrad der Messdaten sowie in der Messgeschwindigkeit. Das Zusammenfügen mehrerer 3D-Messungen zu einer größeren Gesamtmessung erfolgt in vielen Fällen automatisiert. Die Entfernung fehlerhafter Messpunkte, zum Beispiel aufgrund von reflektierenden Oberflächen, muss weiterhin manuell durchgeführt werden.
Die getesteten Softwarelösungen zur Objekterkennung erlauben noch keine automatisierte Detektion von Objekten wie Wänden, Fenstern oder Türen in den Messdaten. Die Anwender*innen werden aber bei der BIM-Modellierung unterstützt, indem einfache Geometrien aus den 3D-Messdaten abgegriffen, Wände angeglichen oder vorhandene Tür- und Fenstermodelle eingepasst werden können.
Es wird empfohlen, die technischen Entwicklungen auf diesem Gebiet zu verfolgen und regelmäßig den aktuellen Stand der Anwendungssoftware aber auch der angebotenen Messgeräte zu evaluieren. Interessante Entwicklungen finden sich beispielsweise im Bereich handgeführter 3D-Sensoren, zu denen mittlerweile auch Smartphones und Tablets zählen.