Mit dem Tablet Gebäude 3D-kartieren

Mittels eines speziell ausgerüsteten Tablets und einer neu entwickelten Software lassen sich Bauwerke wie das ETH-Hauptgebäude in wenigen Minuten als 3D-Modell abbilden.
Mittels eines speziell ausgerüsteten Tablets und einer neu entwickelten Software lassen sich Bauwerke wie das ETH-Hauptgebäude in wenigen Minuten als 3D-Modell abbilden. © ETH Zürich / Thomas Schöps
ETH-Informatiker haben eine Software entwickelt, mit der sich 3D-Modelle von Gebäuden mit einem Tablet erstellen lassen. Und das in wenigen Minuten.

Die neue Technologie aus der Gruppe von Marc Pollefeys, Informatikprofessor an der ETH Zürich, könnte dereinst für die 3D-Kartierung archäologischer Ausgrabungen oder autonome Fahrzeuge eingesetzt werden, wie die Hochschule am Mittwoch mitteilte.

Nur zehn Minuten braucht Thomas Schöps, Doktorand bei Pollefeys, um mit seinem Tablet beispielsweise eine 3D-Karte des ETH-Hauptgebäudes zu erstellen. Während er das Bauwerk umrundet und die Kamera der Geräts auf die historische Fassade richtet, baut sich das 3D-Modell auf dem Bildschirm auf.

Die Software vergleicht je zwei Bilder einer Fassade, die aus verschiedenen Blickwinkeln aufgenommen wurden. Dabei sucht sie für jeden Pixel das entsprechende Gegenstück im anderen Bild, und errechnet aus diesen Punkten, der Position und dem Blickwinkel der Kamera die 3D-Karte.

Ein Vorteil des neues Systems ist, dass es auch bei Sonnenlicht eingesetzt werden kann. Infrarotlicht-Messungen, die ebenfalls für 3D-Kartierungen eingesetzt werden, werden durch den Infrarot-Anteil des Sonnenlichts gestört.

Vor zwei Jahren entwickelten Pollefeys und sein Team bereits einen 3D-Scanner für Smartphones, der kleinere Objekte abtasten konnte. Dass das neue System auch mit ganzen Gebäuden fertig wird, beruht auf der hohen Rechenleistung des Tabletcomputers und der darin eingebauten Fischaugen-Kamera.

Da es bei der Berechnung der 3D-Koordinaten immer wieder zu Fehlern kommt, programmierten die Informatiker die Software so, dass sie zweifelhafte Werte löscht. Durch die Echtzeit-Darstellung der Karte auf dem Bildschirm kann der Nutzer prüfen, ob er genug Aufnahmen von jeder Stelle der Fassade gesammelt hat.

“In Zukunft könnte man damit wohl sogar ganze Stadtteile vermessen”, liess sich der am Projekt beteiligte Torsten Sattler in der Mitteilung zitieren.

Die Forschenden haben das Programm im Rahmen des “Project Tango”, einer Kooperation mit Google, entwickelt. “Unsere Software ist nun Teil der Softwaredatenbank von Google. Wir hoffen natürlich, dass Google unsere Technologie den Endnutzern zur Verfügung stellt und die nächste Version des Tango-Tablets damit standardmässig ausrüstet”, sagte Sattler.

Vorstellbar wäre auch der Einsatz in Autos, die mit Hilfe genauer 3D-Messungen selbstständig parkieren. Pollefeys’ Gruppe war bereits an einem entsprechenden EU-Projekt unter dem Titel “V-Charge” beteiligt.

(SDA)


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