Verbesserter Photogrammetrie-Workflow mit 3D-Stereo-Visualisierung

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Schneider Electric GmbH

Schneider Digital Josef J. Schneider e.K.

Chaos Software GmbH

Die 3D-Stereo Visualisierung mit 3D PluraView verspricht einen verbesserten Photogrammetrie-Workflow mit der GIS-Anwendung ImageStation.

• Mit der Photogrammetrie-Umgebung ImageStation des schwedischen Messtechnik- und Softwareunternehmens Hexagon lassen sich besonders große Mengen an Luftbild-, UAS und Satellitendaten bearbeiten, verwalten und für die Erfassung von Geodaten verwenden.

• Eine Kernaufgabe, die sich dabei mit der Photogrammetrie-Umgebung effizient lösen lässt, ist die präzise, interaktive Erfassung von 3D-Objekten.

• Das gilt für die gesamte Infrastruktur, wie zum Beispiel Gebäude. Straßen und Brücken, aber auch natürliche Geländemerkmale.

• Die Software-Applikation ImageStation ist nun mit den 3D PluraView-Monitorsystemen von Schneider Digital für die 3D-Stereovisualisierung kompatibel.

Die ImageStation wurde für Anwender aus der Photogrammetrie und Kartographie entwickelt und stellt einen umfassenden Satz an Werkzeugen für die Erfassung von Geodaten bereit. Um sich in dieser stereoskopisch-dreidimensionalen Realität intuitiv bewegen und präzise messen zu können, wurde in die Hightech-Software von Anfang an ein wichtiges Steuerungselement integriert: den 3D-Stereo Maus-Cursor. Denn die stereoskopische Maus-CursorImplementierung ist die Voraussetzung, um mit präzisen 3D-Controllern arbeiten zu können. Sie ermöglicht zudem das Zusammenspiel mit den Plug & Play-kompatiblen 3D PluraView Monitorsystemen von Schneider Digital. Die auf der Beamsplitter-Technologie basierenden, passiven 3D-Monitore von Schneider Digital bieten eine pixelgenaue 3D-Stereo-Visualisierung von bis zu 4K pro Stereokanal, einem schnellen Bildaufbau, einer hohen Farbtiefe, hohen Helligkeits- und Kontrastwerten.

Dass die ImageStation mit dieser Hardware kompatibel ist und damit alle Anforderungen internationaler Arbeitsplatzstandards erfüllt, bescheinigt Schneider Digital dem Unternehmen Hexagon mit seiner Zertifizierung. Die Photogrammetrie-Lösungen von Hexagon unterstützen Anwender bei der Erfassung, Verwaltung und Auswertung von multi-temporalen, statischen und dynamischen Geodaten. Um besonders große Mengen an Rohdaten in einfach zu verwendende und verwertbare Informationen umzuwandeln, hat der Anbieter seine Software-Applikation ImageStation weiterentwickelt.

Reibungsloser GIS-Workflow

Mit seinen Photogrammetrie-Lösungen lässt sich einen nahtloser Workflow in der Verarbeitung hochauflösender Bilddaten und geokodierten CAD- und GIS-Inhalten bewerkstelligen. In der klassischen Luftbildphotogrammetrie werden Projektblöcke in seitlich überlappendenden Bildstreifen beflogen, wobei auch in Flugrichtung Bildüberlappungen von bis zu 90% realisiert werden und Bildfolgeraten von 0.7 Sekunden den derzeitigen Stand der Technik darstellen. Mit der gleichzeitigen Aufnahme von Schrägluftbildern können so für jeden Bildpunkt über 3 GByte an Bilddaten entstehen. Projektblöcke mit über 50'000 Auslösestationen und 5cm Bodenauflösung für urbane Räume sind mit über 150 TByte Roh-Datenvolumen heute realisier- und ‚berechenbar‘.

Anwender der Software-Suite können auf viele interaktive Funktionen für die 3D-Stereo-Visualisierung, auf Roaming, einen dynamischen Zoom sowie Echtzeit-Bildverbesserung zurückgreifen, und zwar direkt in die GIS- oder CAD Umgebung integriert. Die Fähigkeit, die Stereo- und Monokompilierung direkt in einer GIS-Umgebung durchzuführen, ermöglicht den direkten Vergleich mit und die nahtlose Fortführung existierender Geodaten. Das kann nicht nur Zeit und Ressourcen sparen, sondern auch die Kosten für die Erstellung topologisch korrekter 3D-Daten reduzieren.

Geodaten schnell und präzise verarbeiten

Der stereoskopische 3D-Cursor ermöglicht es Anwendern flüssig zu navigieren und 3D-Objekte präzise mit ihren realen XYZ-Koordinaten zu erfassen. Mit ImageStation lassen sich Geodaten schnell, effizient und kostengünstig ausgewertet werden. So unterstützt zum Beispiel die Anwendung ImageStation Stereo Display (ISSD) die Anzeige und Bearbeitung von Stereobildern mit photogrammetrisch genauer 3D-Cursorverfolgung. ISSD akzeptiert Luftbild- oder Satellitendaten, Bilder von Drohnen (UAS) Projekten, sowie von den Leica ADS 3-Zeilen Kameras. Die Anwendung ermöglicht die automatische und dynamische Anpassung von Bildhelligkeit und Kontrast  in der MicroStation und GeoMedia Umgebung. Die ImagePipe-Technologieist auch verantwortlich für das flüssige Stereo-Roaming.

Stereoskopische Erfassung und Verarbeitung von Geodaten

Hexagon ImageStation Stereo für GeoMedia (ISSG) setzt auf dem GeoMedia GIS Informationssystem auf und stellt eine umfassende Auswahl von intelligenten Kompilierungswerkzeugen für den Anwender zur Verfügung. Diese Software-Umgebung gestattet den Zugriff auf praktisch jede Geodatenbank und Versionsbestand an Geodaten.

Die Erzeugung von digitalen Oberflächenmodellen (DOM) aus optischen Stereodaten gehört ebenfalls zum Leistungsspektrum. Die Software stellt topografische Daten sowohl raster- als auch vektorbasiert so dar, dass sie effizient zu bearbeiten sind. Der ‚Snap Cursors‘, der den Stereo Cursor auf das jeweilige Feature anheftet, erlaubt eine schnelle Überprüfung der korrekten Objekt-Auswahl. Mit dem Befehl „Elevation“ werden Höhenlinien interaktiv erzeugt. Durch eine vertikale Indizierung wird dabei die individuelle Tiefenwahrnehmung des Bedieners individuell angepasst und kalibriert.

Volle Leistung durch 3D-Stereo-Visualisierung

Die gestochen scharfe, dreidimensionale Erzeugung und Darstellung von geometrischen und georeferenzierten Modellen in Form dichter Punktwolken basiert auf rechenintensiven Rekonstruktionsalgorithmen. Diese 3D-Stereo-Visualisierung für die GIS-Anwendung ist möglich mit den 3D PluraView-Monitoren von Schneider Digital, einem Spezialisten für stereoskopische 3D-Desktop Visualisierungslösungen. Die Beamsplitter-Technologie erfüllt hohe Systemanforderungen in den Bereichen 4K, 3D und VR/AR . Sie kann geografisches Kartenmaterial sowie hochauflösende GIS-Daten in 3D-Stereo-Qualität darstellen. Die hohe Helligkeit und Kontrast, die volle Auflösung für jeden Stereokanal durch zwei Bildschirme und Flimmerfreiheit erleichtern das Analysieren und Bearbeiten von 3D-Inhalten. Der 3D PluraView Monitor stellt 3D-Objekte selbst in dunklen Bildbereichen gut sichtbar dar und eliminiert Unschärfe in bewegten Bildern durch eine latenzfreie, völlig synchrone Darstellung der beiden Stereokanäle.

ImageStation für den 3D PluraView Monitor zertifiziert

Die Kompatibilität der ImageStation Software-Suite zur 3D PluraView-Monitorfamilie wurde vom Hersteller Schneider Digital nun offiziell zertifiziert. Das Prüfsiegel versichert, dass die Kombination der 3D PluraView Hardware mit der Software-Applikation in Qualität und Arbeitsplatz-Ergonomie den internationalen Standards entspricht. Für den Photogrammetrie-Workflow gibt es für ImageStation nun auch die passenden Hardware-Komponenten. Neben dem 3D PluraView Monitor sind das Workstations auf Intel und AMD Threadripper Basis, die RTX-Grafikkarten von Nvidia und Radeon Pro-Grafikkarten von AMD, sowie die Stealth-3D Controller, mit denen in Verbindung mit der nativen Implementierung des stereoskopischen Mouse-Cursors in Hexagon ImageStation 3D-Objekte angesteuert und räumlich präzise vermessen werden.

Hexagon-Anwender profitieren somit von einer kompletten 3D-Arbeitsplatzlösung, die eine reibungslose, virtuelle Performance verspricht. Josef Schneider, CEO von Schneider Digital, erklärt: „Hard- und Software sind wie Körper und Geist. Unsere 3D-Monitore machen 3D-Daten nicht nur sichtbar, sondern auch nutzbar. Die sehr komplexen Workflows im Rahmen der photogrammetrischen Datenerfassung, Auswertung und Bearbeitung werden durch die perfekte Symbiose der ImageStation Suite mit unseren PluraView-Monitoren einfach, schnell, intuitiv und komfortabel durchführbar.“

Leistungsdaten der 3D-Stereo-Visualisierung und Anzeigewerkzeuge

• komfortable Stereobetrachtung und -messung für höhere Produktivität

• durchgängiges Stereo-Roaming und dynamischer Zoom mit der ImagePipe Technologie der ImageStation für kontinuierliche 3D-Stereo-Visualisierung und die resultierende Ermüdungsfreiheit des Bedieners

• einfache Navigation in Stereomodellen mit Maus, Tastatur oder durch grafische Auswahl in einer 2D-Kartenansicht

• automatisierte Korrelation der genauen XYZ-Position von Objekten mit der ‚Cursor-on-Surface‘ Funktion

• Anzeigendrehung zur zusätzlichen Validierung von Vektordaten

• synchronisierte Darstellung von Stereo- und monoskopischen Kartenansichten für kontrollierte Merkmalserfassung und -überprüfung

• 2D-GIS Daten werden an der Position des Stereo-Cursors in der 3D-Umgebung dargestellt. Somit ist eine genaue Aktualisierung von 2D-Daten möglich.

• Optimiert den Arbeitsablauf durch direkte Durchführung der Stereo- und Mono-Datenerfassung in einer leistungsstarken GIS-Umgebung

• bessere Interpretation der Bilddaten im Vergleich zur Interpretation von Bilddaten eines Einzelbildes

• Eliminierung von 3D Parallaxen ermöglicht präzise Messungen

• reduziert die Kosten für die Erstellung genauer und topologisch-korrekten 3D-Daten, sorgt somit für erhebliche Zeit und Ressourcen Ersparnis

Weitere Informationen: https://www.3d-pluraview.com/de/ und https://www.hexagongeospatial.com/products/power-portfolio/imagestation

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