07.12.2022 – Kategorie: Hardware & IT

3D-Punktwolke: Mittels Laserscan zum präzisen Aufmaß

3D-PunktwolkeQuelle: PointCab

In den letzten Jahren hat sich die Laserscanning-Technologie zum De-facto-Standard in der Vermessungsindustrie entwickelt – und das nicht ohne Grund. Mit dem Laserscanner lässt sich in kurzer Zeit ein sehr genaues 3D-Aufmaß von Bestandsgebäuden erstellen. Einmal erfasst, liegen alle benötigten Informationen digital als Punktwolke vor und bieten ein vollständiges Bild der Lage.

3D-Punktwolke: CAD-Zeichner erhalten immer häufiger Punktwolkendaten, aus denen sie ein Modell erstellen sollen. Eigentlich ein Grund zur Freude, denn schließlich bekommt man mit der Punktwolke alle benötigten 3D-Informationen. Leider zeigt sich oft in der Praxis, dass sich der Umgang mit Punktwolkendaten schwierig gestalten kann.

Herausforderung 3D-Punktwolke

Dies fängt schon bei Dateigröße und -format an. Viele CAD-Programme sind mit den großen Dateien überfordert und arbeiten nur sehr langsam, oder sie können die Daten schlicht nicht vollständig importieren. Außerdem können nicht alle Punktwolkenformate eingelesen werden. Autodesk-Nutzer müssen beispielsweise die Daten erst über Recap ins benötigte Format konvertieren. Nutzer von anderen CAD-Systemen müssen auf andere Drittsoftware zurückgreifen, um die Daten zu konvertieren. Der Import kann dann je nach Projektgröße Stunden dauern. Ist er einmal geschafft steht man vor der Herausforderung, sich in der 3D-Punktwolkendarstellung zurechtzufinden, um die richtigen Informationen abzugreifen. Kanten und Abschlüsse sind in solchen 3D-Darstellungen schlecht zu erkennen. Das führt dazu, dass das Modellieren von Punktwolkendaten häufig zum Kraftakt wird.

3D-Punktwolke
Automatische Linien-Detection mit dem Vektorizer-Tool. Bild: PointCab

Das clevere Bindeglied

Daher greifen immer mehr CAD-Zeichner auf clevere “Bindeglied-Software” zurück. Sinn und Zweck solcher Software ist es, Punktwolkendaten so für das CAD-System aufzubereiten, dass der CAD-Zeichner schnell und einfach die Modellierung aufnehmen kann. Eine dieser Software-Lösungen stammt von PointCab. Das Unternehmen, ansässig im schwäbischen Wernau, hat mit seiner Origins-Software eine Lösung entwickelt, die speziell auf den Umgang mit Punktwolken zugeschnitten ist. Die Software ist in der Lage mehr als 20 verschiedene offene und proprietäre Punktwolken-Dateiformate zu importieren und zu verarbeiten. Dank smarten Algorithmen und einer optimalen Auslastung der Rechenleistung können sehr große Datenmengen sogar auf einfachen “Alltags-Laptops” verarbeitet werden. Das beschleunigt die Import-Zeiten.

Sind die Daten importiert, erstellt Origins automatisch eine Front-, Seiten-, und Draufsicht aus der Punktwolke. Diese sogenannten Orthophotos fungieren wie Röntgenbilder der Punktwolke und erleichtern die Navigation und Orientierung. So sind Kanten und Abschlüsse klar ersichtlich und die für die Modellierung benötigten 3D-Informationen lassen sich leichter abgreifen.

In den Orthophotos lassen sich schnell Schnitte und Grundrisse erstellen und vektorisieren. Zusammen mit den benötigten 3D-Punkten können die Ergebnisse dann bequem ins gewünschte CAD-Format, wie zum Beispiel DWG oder DXF exportieren. Der Vorteil liegt dabei auf der Hand: Schnell und einfach werden nur diejenigen 3D-Informationen extrahiert, die es tatsächlich für die Modellierung braucht. Das CAD-System erhält das Datenformat, auf das es ausgerichtet ist und wird nicht mit riesigen, unnötigen Datenmengen belastet.

3D-Punktwolke
Messungen im Schnitt in PointCab-Share. Bild: PointCab

Plug-ins für CAD-Software

Doch es geht noch einfacher. Für die CAD-Systeme Revit, AutoCAD, BricsCAD und ZWCAD (wird bald veröffentlicht) bietet die Origins Software spezielle Plug-ins an. Somit können Punktwolkeninformationen von Origins direkt in Objekte im CAD-System übersetzt werden. So müssen die Daten nicht erst aufbereitet und exportiert werden, um sie wieder in das CAD-System zu importieren und dort weiterzuverarbeiten. Stattdessen werden beide Programme über den 4CAD-Button miteinander verbunden. In Origins lassen sich dann über das 3D-Punkt-Tool die zum Modellieren benötigten 3D-Punkte anwählen. Diese werden sogleich lagerichtig ins Modell übertragen, zum Beispiel als Linien, sogenannte Custom Blocks (AutoCAD, BricsCAD, ZWCAD) oder direkt in Objekte wie Fenster oder Türen (Revit). Natürlich kann man auch in Origins erstellte Grundrisse und Vektorlinen direkt ins CAD-System transferieren.

Da bei der Entwicklung aller Plug-ins das Anwender-Feedback eingeflossen ist, bieten die Plug-ins neben diesen Grundfunktionen auch viele weitere kleine Helfer-Tools, die das Modellieren vereinfachen. So kann in AutoCAD, BricsCAD und ZWCAD mit wenigen Klicks das Koordinatensystem vom UCS zum WCS umgewandelt werden. Das ist besonders hilfreich, wenn das Modell an ein anderes CAD-System wie etwa ArchiCAD weitergeben werden soll.

3D-Punktwolke
Orthophoto-Ansichten in PointCab Origins. Bild: PointCab

3D-Punktwolke: Daten sicher weitergeben

Auch dafür für die Weitergabe der Daten hat PointCab eine Lösung entwickelt. Benötigt der Kunde schnell erste Ergebnisse, wie Grundrisse, Flächenberechnungen oder einzelne Messpunkte, kann er sich diese bequem in PointCab Share anschauen und abgreifen. Der Viewer steht auf der PointCab-Website kostenlos bereit und muss nicht installiert werden. So benötigt der Kunde nicht einmal spezielle Software oder CAD-Kenntnisse, um sich das Projekt anzuschauen.

Das Unternehmen lässt außerdem durchblicken, dass PointCab in naher Zukunft eine Cloud-Lösung veröffentlichen wird, welche die Datenweitergabe und die Zusammenarbeit weiter vereinfachen soll. In der ersten Phase richtet sich die Cloud-Lösung an Bestandskunden. Später soll das Produkt allerdings allgemein zugänglich sein und sogar das Konvertieren und Prozessieren von Punktwolkendaten in der Cloud ermöglichen. Insgesamt lässt sich festhalten, dass solche “Bindeglied-Software” wie die von PointCab den Umgang mit einer 3D-Punktwolke erleichtern können, gerade für Einsteiger.

Von Nicole Herber.

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