Gebäude-Erfassung: Fotorealistische Modelle aus Panoramafotos

Das neugegründete Unternehmen Framence hat ein Verfahren vorgestellt, mit dem sich fotorealistische digitale Gebäude- und Anlagenmodelle ohne 3D-Laserscanner aus einfachen Panoramafotos erzeugen lassen.

Das neugegründete Softwareunternehmen Framence aus dem hessischen Bensheim hat ein neuartiges Verfahren zur Digitalisierung von Gebäuden und Anlagen entwickelt. Aus einfachen Panoramabildern lassen sich digitale Modelle ganz ohne Laserscanner erstellen. Die sogenannten Hybrid-Modelle, die auch vorhandene 2D-Pläne und 3D-Modelle integrieren können, erweitern die üblichen grafischen Modelle um eine Bildkomponente. Sie können zur Dokumentation von Baufortschritten oder von Lebenszyklen baulicher Anlagen und zum Aufbau digitaler Zwillinge verwendet werden.

Um ein digitales Modell eines Gebäudes zu erstellen, verwendet man üblicherweise einen kostenintensiven 3D-Laserscanner, der eine Umgebung mit einem Laser vermisst und sie als Punktwolke darstellt. Der Framence-Software hingegen dienen lediglich Panoramabilder als Grundlage zur Erstellung eines sogenannten Hybrid-Modells. Die Panoramabilder werden hierfür mit einer handelsüblichen Digitalkamera mit Fischaugenobjektiv aufgenommen. Dank dieser Bildkomponente kann das Hybrid-Modell fotorealistisch dargestellt werden, und da keine spezielle Hardware oder besonders geschultes Personal für die Aufnahme der Panoramabilder erforderlich ist, führt dies zu geringeren Kosten und erlaubt kürzere Dokumentationszyklen.

Durch das Softwareverfahren verhalten sich die aufgenommenen Panoramabilder wie echte 3D-Modelle und liefern alle Abmessungen. Es sei daher nur noch in Einzelfällen notwendig, mit echten 3D-Modellen zu arbeiten. Die Generierung von 3D-Modellen aus den Panoramabildern ist jedoch jederzeit möglich und weitgehend in der Software automatisiert. Außerdem gibt es auch eine einfache Integration in bestehende BIM-Modelle zur Darstellung der „As built“-Situation.

Das Verfahren ermöglicht auch den kostengünstigen und effizienten Aufbau eines Digitalen Zwillings. Mit dem integrierten Asset-Managementsystem lassen sich Bilder, 2D- und 3D-Objekte mit Sachdaten verbinden und auf der enthaltenen Datenbank können Gebäude- und Anlagenstrukturen sowie alle notwendigen Merkmale gespeichert und mittels einer Suchfunktion schnell wiedergefunden werden. Darüber hinaus verfügt das Framence-Hybrid-Modell über weitere Funktionen wie Live-Bild-Anzeige, Sensorstatus- und Chart-Anzeige, Einblendung verdeckter Objekte und Ebenen sowie die Überblendung von 2D-Plänen mit 3D-Modellen (BIM) und Fotopanoramen.

Mithilfe einer Zeitschiene lassen sich neben dem Ist-Zustand auch ursprüngliche Zustände des Gebäudes oder der Anlage darstellen. Dies ist besonders nützlich bei der Dokumentation von Baufortschritten oder Lebenszyklen von Gebäuden und Anlagen. Im Hybrid-Modell lassen sich Baupläne mit der tatsächlichen Ausführung abgleichen und Veränderungen können während des Lebenslaufs eines Objektes dokumentiert werden. Das langfristige Nachhalten des „As built“-Zustands in der zeitlichen Bauabfolge liefert bei späteren Umbauten oder in Gewährleistungssituationen wertvolle Informationen.

Im Vergleich zu den üblichen Grafikmodellen lassen sich Framence-Hybrid-Modelle schneller, kosteneffizient und einfach aufbauen, so der Anbieter. Trotz der vielen Funktionen stehe Framence erst am Anfang und biete noch viel Potenzial für Weiterentwicklungen.

Bild oben: "As built"-Bildpanorama mit eingeblendetem Grundriss, 3D-Hilfsflächen und 3D-Grundriss. ©Framence GmbH

  • "As built"-Bildpanorama mit eingeblendetem Grundriss, 3D-Hilfsflächen und 3D-Grundriss. ©Framence GmbH
  • Freie Navigation im 3D-Modell, das aus Bildpanoramen erzeugt wurde. ©Framence GmbH
  • Aus dem Bildpanorama erzeugte Pläne und 3D-Modelle. ©Framence GmbH
  • BIM-Modell mit überlagertem Panorama - 60 % Bim + 40 % Panorama. © Framence GmbH
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