3D Modellierung & digitale Geländemodelle

3D Modellierung, 2D Planerstellung und digitale Geländemodelle

Wir übernehmen die Auswertung und Modellierung von 3D Rohdaten basierend auf Punktwolken, aufgenommen durch UAV Photogrammetrie, UAV LiDAR Scanning oder durch terrestrischen Laserscanner. Wir verarbeiten von uns aufgenommene, prozessierte sowie von Ihnen bereitgestellte Punktwolken um hochgenaue 2D Pläne zu zeichnen oder 3D CAD Modelle nach Ihren Vorgaben zu erstellen.

Nutzungsmöglichkeiten von 3D Modellen

Die 3D CAD Daten können für verschiedenste Zwecke genutzt werden, beispielsweise für das Abgreifen von Maßen, Berechnungen, Ebenheitskontrollen, Kollisionsanalysen, BIM Methoden. 3D Modelle sind aber auch ideal zur Visualisierung eines Projekts, Objekts oder Geländes um virtuelle Rundgänge, Panoramen, Ansichten oder 3D Renderings für Marketing-, Öffentlichkeitsarbeit sowie Vertriebszwecke zu erstellen.

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Wir liefern folgende Ergebnisse auf Basis von Punktwolken im vorab festgelegten Ausgabeformat:

  • 2D Pläne (Grundrisse, Schnitte (Längs- und Querschnitte, Ansichten, Fassadenpläne)
  • 3D Modelle (3D CAD Modelle) von Gebäuden, Bauwerken
  • BIM Modelle (Building Information Modelling Modelle)
  • Digitale Geländemodelle ua. digitale Höhenmodelle (DHM), digitale Geländemodell (DGM) und digitale Oberflächenmodelle (DOM)
  • Analyse: Bestimmung von Ebenheiten, Setzungen oder Deformationen sowie Verformungen
  • 3D Meshmodelle – Vermaschung der Punktwolke zu einem geschlossenen Polygonnetz (Gitternetz)
  • Texturierte 3D Drahtgittermodelle (Polygon Mesh) – Realitätsnahe Abbildung von Objekten, Städten oder Landschaften
  • 3D Visualisierung und 3D Renderings

Vorteile der berührungslosen Erfassung von 3D Messpunkten zur 3D Modellierung

Ein verformungsgerechtes Aufmaß von Gebäuden, Flächen oder schwer zugänglichen Bereichen mittels UAV Photogrammetrie oder Laserscanning aus der Luft oder am Boden ist eine sehr effiziente Messmethode im Vergleich zu herkömmlichen Messverfahren.

Digitale Geländemodelle / Digitaler Höhenmodelle

Digitale Geländemodelle bezeichnen als Oberbegriff verschiedene Arten digitaler Höhenmodelle (DHM) wie dem unter anderem dem digitalen Geländemodell und digitalen Oberflächenmodell (DOM). Digitale Geländemodelle bieten eine realitätsnahe und maßstabsgetreue Abbildungen von Landschaften, Flächen, Objekte und Gegenstände wieder und bieten eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten.

Digitales Oberflächenmodell (DOM)

Digitales Oberflächenmodell, auch als DOM bekannt, bezeichnet eine realitätsnahe Darstellung realer Begebenheiten, bei denen nicht nur die Oberfläche sondern auch dort befindliche Elemente wie Vegetation und Gebäude dargestellt werden.

Digitales Geländemodell (DGM)

Die Darstellung von Geländen als digitales Geländemodell (DGM) wird dann gewählt, wenn die Höhenstruktur von wesentlicher Bedeutung ist. Nicht benötigte Elemente wie Vegetation und Gebäude werden nicht dargestellt.

3D Meshmodell – Vermaschung zum Polygonnetz (Gitternetz)

Um eine 3D Vermaschung (3D Mesh) einer Punktwolke zu erhalten werden benachbarte Punkte verbunden und es entsteht ein Polygonnetz (Netz aus Drei- oder Vierecken). Die gewonnen geometrischen Flächen nennt man Polygone oder Faces Mit Hilfe des Prozesses können zuvor mittels UAV Befliegung erstellte Punktwolken zur Volumenbestimmung und Massenermittlung genutzt werden. Das farblose Netz aus Polygonen bildet auch die Grundlage für texturierte Oberflächenmodelle (3D Meshmodelle) zur Visualisierung.

Texturiertes 3D Meshmodell

Aus der Punktwolke prozessierte Polygone (dreieckige oder viereckige Oberflächen), auch Faces genannt, werden mittels per UAV aufgenommenen Farbinformationen aus hochauflösenden Bildern in beliebiger Auflösung texturiert um ein realistisches, farbiges 3D Meshmodell der gewünschten Landschaft, Stadt oder Objekts zu erstellen.

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Weitere Informationen zur 3D Modellierung, 2D Planerstellung und digitale Geländemodelle

3D Modellierung und 2D Planerstellung im Detail erklärt

In der Architektur, Landschaftsplanung und der Planung von Infrastrukturprojekten werden häufig UAVs und Laserscanner zur Erfassung von 3D Rohdaten zur 2D Planerstellung und 3D CAD Modellierung eingesetzt. Beispielsweise beim Bauen im Bestand werden immer häufiger Drohnen eingesetzt, um Daten aus der Luft zu sammeln, oftmals auch in Kombination mit Lasern am Boden. Oftmals fehlen vollständige und aktuelle Pläne, Grundrissen oder auch Schnitte, welche sich durch teilautomatisierte oder manuelle Auswertung der Punktwolke sehr effizient erstellen lassen. Die Punktwolke dient auch bei der 3D Modellierung als detaillierte Konstruktionsgrundlage. Die Punktwolken werden in 3D Software wie Beispielsweise Autocad, Recab oder Pointcab eingelesen und bearbeitet um gemäß den Wünschen des Kunden CAD Modelle wie auch BIM Modelle zu erstellen. Der Kunde entscheidet, was genau modelliert werden soll, denn es ist nicht notwendig, die gesamten Objekte oder Flächen zu modellieren/zeichnen. Die erstellten 3D Modelle oder Zeichnungen werden in den vorab festgelegten Standardformaten an den Kunden übergeben. Wenn bei den Messdaten, wie üblich, ein Bezug auf ein Koordinatensystem vorhanden ist, wird dies selbstverständlich im 3D-Modell berücksichtigt und übernommen. Das virtuelle Modell kann dann zwischen allen Projektpartner und Gewerken, wie Fachplaner und Architekten, geteilt werden. Des Weiteren kann das Modell zur Visualisierung eines Projekts sehr hilfreich sein oder mittels realtitätsnahen und texturierten 3D Modellen oder 3D Renderings für Marketing-, Öffentlichkeits- und Vertriebszwecke (z.B. bei Immobilien oder Infrastrukturprojekten) genutzt werden.

Digitale Geländemodelle / Digitaler Höhenmodelle im Detail erklärt

Nachdem die einzelnen Punkte durch Vermaschung (3D Mesh) der Punktwolke zu drei- oder viereckigen Flächen (Polygone) weiterverarbeitet wurden, kann ein texturiertes Oberflächenmodell auch 3D Meshmodell oder 3D Rendering erstellt werden. Unter texturierten Oberflächenmodellen versteht man die virtuelle Abbildung und Konstruktion realer Objekte, Städte und Landschaften. Mögliche Outputs sind z.B. digitale Oberflächenmodelle, die auch Objekte auf der Oberfläche darstellen oder digitale Geländemodelle, bei denen auf die Darstellung von Objekten vor allem Vegitation auf der Oberfläche verzichtet wird. Auf den vorab prozessierten Polygonen (dreieckige oder viereckige Oberflächen), auch Faces genannt, werden mittels per UAV aufgenommenen Farbinformationen aus hochauflösenden Bildern in beliebiger Auflösung texturiert um eine möglichst realistische und realitätsnahe Darstellung des Objekts oder des Geländes zu ermöglichen. Unter dem umgangssprachlichen Begriff „Digitales Geländemodell“ (korrekt digitales Höhenmodell (DHM) genannt) versteht man eine vermaschte, in der Regel mit Texturen (Farbwerte) versehene 3D Abbildungen realer Gelände, Landschaften und Gebäude. Ein DHM entsteht wenn man Höheninformationen die in spezieller Form erfasst und verarbeitet und ausgewertet.

Abhängig von der geplanten Verwendung des DHM sollte zwischen dem digitalen Geländemodell (DGM) und dem digitalen Oberflächenmodell (DOM) unterschieden werden. Ein digitales Oberflächenmodell (DOM) ist eine Darstellung realer Gegebenheiten, das heißt die Darstellung der Oberfläche enthält alle befindliche Elemente wie Bäume, Objekte und Häuser. Wird eine topografische, natürliche Oberfläche ohne Objekte und Bauwerke benötigt, ist ein digitales Geländemodell (DGM) die richtige Darstellung. Bei einem DGM geht es darum die Höhenstruktur eines Geländes zu repräsentieren, somit werden nicht benötigte Elemente nicht aufgenommen oder entfernt und die Darstellung beschränkt sich rein auf die Erdoberfläche ohne Vegetation, Gebäude etc.

3D Mesh – Vermaschung der Punktwolke im Detail erklärt

Mit dem Triangulations- oder auch 3D Meshing genannten Verfahren werden aus zuvor erstellten Punktwolken 3D Modelle erstellt. Hierfür werden jeweils drei nebeneinander liegende Punkte miteinander verbunden und bilden so eine dreieckige Fläche, die auch als Polygone oder Faces bezeichnet werden. Abhängig von der gewünschten Genauigkeit bzw. Detailgrad werden hier kleinere oder größere Dreiecke gebildet: Je kleiner die Dreiecke, desto genauer und detaillierter das Ergebnis. Im Gegenzug erfordert ein hochpräzises 3D Mesh sowohl hohe Rechen- als auch Speicherkapazitäten. Das Triangulationsverfahren ist ein grundlegender Schritt für die Weiterverarbeitung von Punktwolken zu 3D Meshmodellen, beinhaltet allerdings noch keine Texturen oder Farben. Die Vermaschung ist im Bereich der Vermessung die Grundlage zur Volumenbestimmung und Massenermittlung, da die Punktwolke dadurch geschlossen wird.

Texturierte 3D Meshmodelle – Realitätsnahe Abbildung im Detail erklärt

Nachdem die einzelnen Punkte durch Vermaschung (3D Mesh) der Punktwolke zu drei- oder viereckigen Flächen (Polygone) weiterverarbeitet wurden, kann ein texturiertes Oberflächenmodell auch 3D Meshmodell oder 3D Rendering erstellt werden. Unter texturierten Oberflächenmodellen versteht man die virtuelle Abbildung und Konstruktion realer Objekte, Städte und Landschaften. Mögliche Outputs sind z.B. digitale Oberflächenmodelle, die alle Objekte auf der Oberfläche darstellen. Auf den vorab prozessierten Polygonen (dreieckige oder viereckige Oberflächen), auch Faces genannt, werden mittels per UAV aufgenommenen Farbinformationen aus hochauflösenden Bildern in beliebiger Auflösung texturiert um eine möglichst realistische und realitätsnahe Darstellung des Objekts oder des Geländes zu ermöglichen.