Allplan und Scalypso: Automatische Schnittstelle zwischen BIM und Punktwolke

3D-Laserscanner sind heutzutage weit verbreitet. Sie werden branchenübergreifend in Projekten genutzt, um eine vermessungsgenaue 3D-Aufnahme auch von komplexen Bauwerken zu generieren. Die Fähigkeit, die Geometrie in Gänze abzubilden, hat viele Anwender von Anfang an überzeugt. Doch das Handling der damit erzeugten 3D-Punktwolken gilt immer noch als Herausforderungen. Aus den Punktwolken wollen Objekte modelliert und in den weiterführenden Programmen weiter genutzt werden. Genau diese Workflows stellt eine Partnerschaft der Unternehmen Scalypso und Allplan in den Fokus. Im Zuge dessen sind Lösungen entwickelt worden, die solche auf Punktwolken basierende Arbeitsweisen einem breiten Anwenderkreis in einfacher und praxistauglicher Form zugänglich machen sollen.

Zur Verfügung steht ein Plug-in für die BIM-Lösung Allplan, der Lösung des gleichnamigen Tochterunternehmens von Nemetschek. Hierin ist ein Konverter enthalten, mit dem Scandaten in unterschiedlichen Formaten sowohl aus dem herstellerneutralen Format ASTM E57 als auch aus den herstellerspezifischen Formaten von FARO, Leica, Riegl, Topcon, Trimble und Zoller+Fröhlich sowie ASCII-Formate übernommen werden können. Anschließend lassen sich ausgewählte 3D-Punkte in ein Allplan-Projekt übertragen. Weiterhin sollen aus der BIM-Modellierung weitere Plandaten automatisch erzeugt werden. Zum Beispiel sei es möglich, so die Partnerunternehmen, auf diese Weise automatisch horizontale Schnitte zu berechnen. So solle es schließlich weitaus wirtschaftlicher möglich sein, präzise Grundrisse aus 3D-Gebäudemodelle zu erstellen.

Automatischer Prozess zwischen BIM- und Punktwolken-Software

Genau an dieser Stelle haben die Unternehmen Modellierungskomponenten entwickelt, die diese Scharnierstelle im BIM-Prozess weiter automatisieren sollen. Scalypso ist eine Software zur Bearbeitung und Analyse von terrestrischen 3D-Laserscandaten, die seit zehn Jahren auf dem Markt ist. Das Programm ist spezialisiert auf intelligente Algorithmen zur Auswertung der Daten, um damit aus der Punktwolke geometrische Objekte (etwa Rohrleitungen, komplexe Trägersysteme oder Tragwerke) zu berechnen. Scalypso wird unter anderem in den Bereichen Automobilindustrie, Anlagenbau, Architektur, Schiffsbau und auch Denkmalschutz eingesetzt.

Das neue Plug-in für Allplan ermöglicht die Auswertung und Rekonstruktion der Punktwolken, um diese als 3D-Modelle in Allplan weiter nutzen zu können. Besonderheit dabei ist, dass von Scalypso eine fotorealistische Darstellung der Punktwolke genutzt wird. Diese liegt gewissermaßen vor der Punktwolke, die alle geometrischen Informationen enthält. Das Bild wird so zu einer Art Nutzeroberfläche, die aber mit der Punktwolke systematisch verbunden ist. Bei den Arbeitsschritten der Modellierung klicken Nutzer also auf dieses „Bild“ einer Anlage oder eines Gebäudes, die Software greift dann auf die Punktwolkendaten zu und modelliert die Rasterdaten zu parametrischen 3D-Objekten. „Anwender der Allplan-Software können so die Elemente ihrer Projekte auswählen und bearbeiten – und das aufgrund der fotorealistischen Darstellung sehr schnell und intuitiv“, beschreibt Dr. Ralf König, Geschäftsführer von Scalypso.

Dies geschieht im Rahmen eine Echtzeit-Schnittstelle zwischen beiden Anwendungen, wobei das Plug-in automatisch aus Allplan gestartet wird. Der Nutzer bleibt also in seiner gewohnten Arbeitsumgebung. Dass die Elemente in Scalypso rekonstruiert werden, ist für den Nutzer nicht wahrnehmbar, da die vorgenommenen Modellierungen im Anschluss wieder automatisch in Allpan übernommen werden. Alle spezifischen Scalypso-Funktionen laufen also im Hintergrund. „Scalypso übergibt die 3D-Elemente dabei lagerichtig in die Zeichnungsebene“, berichtet König. Sprich: Allplan erhält von Scalypso „Räume“ und/oder „3D Punkte als Geländepunkte“. Zudem ist die Weiterverarbeitung dieser Objekte mit den Allplan-Werkzeugen sofort und damit effizient möglich.

Verschiedene Module von Scalypso

Scalypso ist modular aufgebaut und verfolgt ein flexibles Lizenzmodell. „Dies ermöglicht einen einfachen und günstigen Einstieg in die Welt der 3D-Laserscandaten“, so König. Das Hauptprogramm ist der Scalypso Modeler, der die Schnittstelle für die Echtzeitdatenübertragung zu Allplan darstellt. Der Hersteller beschreibt das Tool als Basiswerkzeug für die Rekonstruktion der Laserscandaten, das alle nötigen Werkzeuge für die Auswertung von Punktwolken zur Verfügung stellt – beispielsweise die Erstellung von Allplan-Räumen. „Die Bedienung des Scalypso Modelers ist intuitiv und es bedarf keinen übermäßigen Schulungsaufwand, um die Software gut bedienen zu können“, ist sich König sicher. Der Scalypso Converter ist darüber hinaus bereits im Scalypso Modeler inkludiert. Das Modul kann außerdem zusätzlich mit weiteren Modulen je nach Bedarf erweitert werden.

Beispielsweise können mit dem BIM-Modul komplette polygonale Raumgeometrien aus der Punktwolke berechnet werden. Dazu gehören etwa Wände, Decken, Fenster und Türen, die nach Angaben des Herstellers in wenigen Arbeitsschritten erstellt werden können. Mit dem BIM+-Modul können rekonstruierte Räume direkt auf den Allplan BIM+-Server hochgeladen werden. In der cloudbasierten Server-Anwendung sind diese für alle weiteren Gewerke abruf- bzw. nutzbar.

Das Stahl-Modul passt wiederum automatisch genormte Stahlträger, Balken und Stützen in die 3D-Punktewolke ein. Die Software platziert Träger also optimal in der Punktwolke, woraufhin diese als 3D-Körper nach Allplan exportiert werden. Der integrierte Editor ermöglicht es zudem, Sonderabmessungen von nicht in der Norm erfassten konstruktiven Elementen frei zu definieren.

Zur schnellen Rekonstruktion von komplexen Rohleitungsverläufen – etwa in technischen Anlagen – können Nutzer das Pipe-Modul heranziehen. Die 3D-CAD-Daten bilden die as-built Darstellung der gescannten Anlage ab und werden in Echtzeit nach Allplan exportiert. Mit dem Ortho-Modul werden verzerrungsfreie, orthogonale Bilder aus der 3D-Punktwolke schnell und einfach berechnet. Mögliche Aufgabengebiete sind unter anderem die Erstellung von Fassadenansichten.

Alle gängigen terrestrischen Laserscandaten können mit dem Converter in das einheitliche Scalypso syo-Format konvertiert werden. Farb- und/oder Registrierinformationen bleiben nach der Konvertierung erhalten. Keine Information geht bei der Registrierung verloren. Zudem gibt es einen kostenlosen Viewer, mit dem Scandaten an Dritte weitergegeben werden können. Dieser besitzt auch Mess- und Markierfunktionen. (sg)

www.scalypso.com

www.allplan.com